Sol-gel synthesis, crystal structure and magnetic properties of nanocrystalline praseodymium orthoferrite

Хуан Вонг Буи; Ань Тьен Нгуен

doi:10.17308/kcmf.2021.23/3429

Хуан Вонг Буи Университет Сайгона, факультет естественных наук, 700000 Хошимин, Вьетнам https://orcid.org/0000-0002-3757-1099
Ань Тьен Нгуен Педагогический университет Хошимина, химический факультет, 700000 Хошимин, Вьетнам http://orcid.org/0000-0002-4396-0349

DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2021.23/3429

Ключевые слова: золь-гель синтез, метанол, ортоферрит празеодима, магнитные свойства

Аннотация

В работе описан процесс получения нанокристаллического ортоферрита празеодима методом золь-гель синтеза с использованием водного раствора метанола в качестве сорастворителя. Однофазные нанокристаллы PrFeO₃ формировались путём отжига прекурсора при температурах 650, 750, 850 и 950 °C в течение 60 минут. Размер кристаллов, объём элементарной ячейки и коэрцитивная сила (H_c) нанокристаллического PrFeO₃ возрастают по мере увеличения температуры отжига. Полученный ортоферрит празеодима демонстрирует парамагнитные свойства при H_c = 28 – 34 Oe.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Хуан Вонг Буи, Университет Сайгона, факультет естественных наук, 700000 Хошимин, Вьетнам

к. х. н., преподаватель факультета естественных наук университета Сайгона, Хошимин, Вьетнам; e-mail: bxvuong@sgu.edu.vn

Ань Тьен Нгуен, Педагогический университет Хошимина, химический факультет, 700000 Хошимин, Вьетнам

к. х. н., заведующий кафедрой
общей и неорганической химии педагогического
университета Хошимина, Вьетнам; e-mail: tienna@hcmue.edu.vn

Литература

Opuchovic O., Kreiza G., Senvaitiene J., Kazlauskas K., Beganskiene A., Kareiva A. Sol-gel synthesis, characterization and application of selected sub-microsized lanthanide (Ce, Pr, Nd, Tb) ferrites. Dyes and Pigments. 2015;118: 176–182. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2015.03.017

Luxova J., Sulcova P., Trojan M. Influence of firing temperature on the color properties orthoferrite PrFeO3. Thermochimica Acta. 2014;579: 80–85, http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2014.01.017

Kondrashkova I. S., Martinson K. D., Zakharova N. V., Popkov V. I. Synthesis of nanocrystalline HoFeO3 photocatalyst via heat treatment of products of glycine-nitrate combustion, Russian Journal of General Chemistry. 2018;88(12): 2465–2471. https://doi.org/10.1134/S1070363218120022

Fergus J. W. Perovskite oxides for semiconductor-based gas sensors. Sensors and Actuators B: Chemical.

;123(2): 1169–1179. https://doi.org/10.1016/j.snb.2006.10.051

Oemar U., Ang P., Hidajat K., Kawi S. Promotional effect of Fe on perovskite LaNixFe1-xO3 catalyst for hydrogen production via steam reforming of toluene. International Journal Hydrogen Energy. 2013;38(14): 5525–5534. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.02.083

Mir F. A., Sharma S., Kumar R. Magnetizations and magneto-transport properties of Ni-doped PrFeO3 thin films. Chinese Physics B. 2014;23(4): 048101. https:/doi.org/10.1088/1674-1056/23/4/048101

Zhang L., Zhang X., Tian G., Zhang Q., Knapp M., Ehrenberg H., Chen G., Shen Z., Yang G., Gu L. Lithium lanthanum titanate perovskite as an anode for lithium ion batteries. Nature communications. 2020;11(1): 1–8.

https://doi.org/10.1038/s41467-020-17233-1

Liu J., Sheha E., El-Dek S. I., Goonetilleke D., Harguindeguy M., Sharma N. SmFeO3 and Bi-doped SmFeO3 perovskites as an alternative class of electrodes in lithium-ion batteries. CrystEngComm. 2018;20(40): 6165–6172. https://doi.org/10.1039/c8ce00780b

Chen Ch., Jang P. W., Kim J. S. Ferroelectric and magnetic properties of PrFeO3-PbTiO3 and PrFeO3-Bi-FeO3–PbTiO3 thin films. Japanese Journal of Applied Physics. 2002;41(11B): 6777. https:/doi.org/10.1143/JJAP.41.6777

Pekinchak O., Vasylechko L., Lutsyuk I., Vakhula Ya., Prots Yu., Carrillo-Cabrela W. Sol-gel-prepared nanoparticles of mixed praseodymium cobaltites-ferrites. Nanoscale Research Letters. 2016;11: 75. https://doi.org/10.1186/s11671-016-1295-y

Peisong T., Xinyu X., Haifeng Ch., Chunyan L., Yangbin D. Synthesis of nanoparticulate PrFeO3 by sol-gel method and its visible-light photocatalytic activity. Ferroelectrics. 2019;546: 181–187. https://doi.org/10.1080/00150193.2019.1592470

Tijare S. N., Bakardjieva S., Subrt J., Joshi M. V., Rayalu S. S., Hishita S., Labhsetwar N. Synthesis and visible light photocatalytic activity of nanocrystalline PrFeO3 perovskite for hydrogen generation in ethanol-water system. Journal of Chemical Sciences. 2014; 126(2): 517–525. https://doi.org/10.1007/s12039-014-0596-x

Nguyen T. A., Nguyen L. T. Tr., Bui V. X., Nguyen D. H. T., Lieu H. D., Le L. M. T., Pham V. Optical and magnetic properties of HoFeO3 nanocrystals prepared by a simple co-precipitation method using ethanol. Journal of Alloys and Compounds. 2020;834: 155098. https://doi.org/10.1016/j.jall-com.2020.155098

Nguyen A. T., Nguyen V. Y., Mittova I. Ya., Mittova V. O., Viryutina E. L., Hoang C. Ch. T., Nguyen Tr. L.

T., Bui X. V., Do T. H. Synthesis and magnetic properties of PrFeO3 by the co-precipitation method using ethanol. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2020;11(4): 468–473.

https://doi.org/10.17586/2220-8054-2020-11-4-468-473

Housecroft C. E., Sharpe A. G. Inorganic Chemistry, 2nd edition. Pearson: Prentice Hall; 2005. 16. Klein D. Organic Chemistry, 2nd edition. Wiley; 2016. chapter 13.

Nguyen A. T., Mittova I. Ya., Almjasheva O. V., Kirillova S. A., Gusarov V. V. Influence of the preparation condition on the size and morphology of nanocrystalline lanthanum orthoferrite. Glass Physics and Chemistry. 2008;34(6): 756–761. https://doi.org/10.1134/S1087659608060138

Nguyen A. T., Mittova I. Ya., Almjasheva O. V. Influence of the synthesis condition on the particle size and morpholopgy of ytrrium orthoferrite obtained. Russian Journal of Applied Chemistry. 2009;82(11): 1915–1918, https://doi.org/10.1134/S1070427209110020

Nguyen T. A., Pham V., Pham Th. L., Nguyen L. T. Tr., Mittova I. Ya., Mittova V. O., Vo L. N., Nguyen B. T. T., Bui V. X., Viryutina E. L. Simple synthesis of NdFeO3 by the so-precipitation method based on a study of thermal ehaviors of Fe (III) and Nd (III) hydroxides. Crystals. 2020;10: 219. https://doi.org/10.3390/cryst10030219

Abdellahi M., Abhari A. Sh., Bahmanpour M. Preparation and characterization of orthoferrite Pr-FeO3 nanoceramic. Ceramics International. 2016;42(4): 4637–4641. http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.12.027

Brinker C. J., Scherer G. W. (eds.) Sol-gel science: the physics and chemistry of sol-gel processing. I Boston: Academic Press; 1990. 908 p.

Sudandararaj T. A. S., Kumar G. S., Dhivya M., Eithiraj R. D., Banu I. B. S. Spin reorientation transition in nanoscale multiferroic PrFeO3 and its band structure calculation. Journal of Alloys and Compounds. 2020;817: 152747. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152747

Nada F. A., Ahmed G., Ekram H. E-A. Perovskite nanomaterials: Synthesis, characterization, and appli- cations, 1st ed. / Likun Pan, Guang Zhu (eds.). London: InTechOpen; 2016. Chapter 4, pp. 107–151. https://doi.org/10.5772/61280

Cullity B. D., Graham C. D. Introduction to magnetic materials, 2nd ed. Canada: John Wiley & Sons, Inc., Publication; 2009. https://doi.org/10.1002/9780470386323

Золь-гель синтез, кристаллическая структура и магнитные свойства нанокристаллического ортоферрита празеодима

Аннотация

Скачивания

Биографии авторов

Литература