МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ  НАНОТРУБЧАТОГО ТРИТИТАНАТА НАТРИЯ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2025.01.001

Антон Иванович Неумоин; Денис Павлович Опра; Иван Анатольевич Ткаченко; Альберт Муктасимович Зиатдинов; Никита Сергеевич Саенко; Сергей Леонидович Синебрюхов; Сергей Васильевич Гнеденков

Авторы

Антон Иванович Неумоин Институт химии Дальневосточного отделения РАН, проспект 100-летия Владивостока, 159, г. Владивосток 690022 https://orcid.org/0009-0000-1664-5450
Денис Павлович Опра Институт химии Дальневосточного отделения РАН, проспект 100-летия Владивостока, 159, г. Владивосток 690022 https://orcid.org/0000-0003-4337-5550
Иван Анатольевич Ткаченко Институт химии Дальневосточного отделения РАН, проспект 100-летия Владивостока, 159, г. Владивосток 690022 https://orcid.org/0000-0001-7923-1319
Альберт Муктасимович Зиатдинов Институт химии Дальневосточного отделения РАН, проспект 100-летия Владивостока, 159, г. Владивосток 690022 https://orcid.org/0000-0001-7917-9207
Никита Сергеевич Саенко Институт химии Дальневосточного отделения РАН, проспект 100-летия Владивостока, 159, г. Владивосток 690022 https://orcid.org/0000-0002-1242-6792
Сергей Леонидович Синебрюхов Институт химии Дальневосточного отделения РАН, проспект 100-летия Владивостока, 159, г. Владивосток 690022 https://orcid.org/0000-0002-0963-0557
Сергей Васильевич Гнеденков Институт химии Дальневосточного отделения РАН, проспект 100-летия Владивостока, 159, г. Владивосток 690022 https://orcid.org/0000-0003-1576-8680

Ключевые слова:

нанокомпозит, Na2Ti3O7, многостенные нанотрубки, Fe2O3, магнитные свойства, ширина запрещенной зоны, гидротермальный синтез.

Аннотация

В последнее время наноструктурированный Na₂Ti₃O₇ привлекает все большее внимание исследователей в качестве перспективного материала для газовых датчиков, фотокатализаторов, ортопедических приспособлений, аккумуляторов, суперконденсаторов и пр. В ряде случаев специфика использования таких материалов требует наличия у них магнитных свойств, например, для сепарации наночастиц из водных сред или для адресной доставки лекарств. В рамках настоящей работы разработана методика получения композиционных наноматериалов на основе многостенных нанотрубок Na₂Ti₃O₇ и Fe₂O₃ (α-фаза). Внешний диаметр многостенных нанотрубок равен 7–10 нм, внутренний – 3,5–4 нм, а расстояние между стенками составляет 1–2 Å. Нанокомпозиты Na₂Ti₃O₇–Fe₂O₃ получены одностадийным гидротермальным методом за счет одновременной обработки диоксида титана и трихлорида железа в концентрированном растворе гидроксида натрия. В сравнении с трититанатом натрия нанокомпозиты Na₂Ti₃O₇–Fe₂O₃ имеют улучшенную оптическую активность, особенно в видимой области, и уменьшенную ширину запрещённой зоны (с 3,29 до 2,85 эВ) за счет образования гетероперехода между двумя полупроводниками. Нанокомпозиты Na₂Ti₃O₇–Fe₂O₃ демонстрируют суперпарамагнитные свойства при комнатной температуре, их намагниченность возрастает с ростом содержания фазы Fe₂O₃, коэрцитивная сила достигает 965 Э (при 3 К).