Study of phase formation in Fe2O3-Nd2O3→NdFeO3/Fe2O3 nanocomposites as a result of thermal annealing

K.B. Egizbek; K.K. Kadyrzhanov

doi:10.26577/RCPh.2021.v78.i3.05

Authors

K.B. Egizbek L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan; The Institute of Nuclear Physics of Republic of Kazakhstan, Kazakhstan, Almaty http://orcid.org/0000-0003-1852-4948
K.K. Kadyrzhanov L.N. Gumilyov Eurasian National University, Kazakhstan, Nur-Sultan http://orcid.org/0000-0002-8796-0316

DOI:

10.26577/RCPh.2021.v78.i3.05

Keywords:

spinel, Fe2O3-Nd2O3→NdFeO3/Fe2O3, nanocomposites, catalysts, thermal annealing, phase formation

Abstract

Целью данной работы является систематическое изучение влияние термического отжига на получение наноструктурных композитов NdFeO₃/Fe₂O₃ со шпинельного типа структурой. Интерес к данным нанокомпозитам обусловлен огромным потенциалом их применения в качестве основы для магнитных устройств, катализаторов и магнитных носителей для адресной доставки лекарств. В качестве метода синтеза использовался двухэтапный синтез, включающий в себя механохимическое перемалывание нанопорошков Fe₂O₃ и Nd₂O₃ в планетарной мельнице, с последующим термическим отжигом полученной смеси в широком диапазоне температур: 600-1000°С. В ходе проведенных исследований установлено, что в исходном состоянии полученные нанокомпозиты представляют собой смесь твердого раствора внедрения и замещения Fe₂O₃ и Nd₂O₃. При температуре отжига 600°С наблюдается начало формирование фазы NdFeO₃, которая при температуре 1000°С является полностью сформированной и доминирует в структуре композита (содержание более 85 %). Также установлено, что при термическом спекании, процессы фазовых превращений типа Fe₂O₃-Nd₂O₃→NdFeO₃/Fe₂O₃ сопровождаются увеличением размеров частиц в 1.5-2 раза.