Produção de materiais magnéticos por plasma frio a partir de nanopartículas de óxido de ferro e negro de carbono

Abstract

Neste trabalho foram sintetizadas nanopartículas magnéticas de óxido de ferro por coprecipitação e posteriormente modificadas por plasma frio de nitrogênio em meio aquoso. A seguir as nanopartículas de óxido de ferro foram combinadas em meio aquoso com negro de carbono obtido pela degradação do metano por plasma térmico. A mistura em meio aquoso foi submetida a tratamento por plasma frio de nitrogênio, produzindo um nanomaterial com características magnéticas. A caracterização das nanopartículas e do nanomaterial foi feita por TGA, MET, SEM-FEG, EDS, VSM e DRX. As análises mostraram que as nanopartículas de óxido de ferro possuem dois tipos de morfologia diferentes e tamanho variado de no máximo até 100 nm. As nanopartículas de óxido de ferro tratadas por plasma apresentaram perda de magnetização observada por análise de VSM e as análises de FTIR e CHN mostraram a inserção de grupos nitrogenados na superfície. O nanomaterial também apresentou perda de magnetização e o aparecimento de grupos nitrogenados na superfície o que causou o aumento do caráter hidrofílico.<br>

Abstract: Magnetic nanoparticles of iron oxide were synthesized by co-precipitation and modified by nitrogen non thermal plasma in aqueous medium. The synthesized particles were mixed in aqueous medium with carbon black obtained from methane degraded by thermal plasma. The mixture was submitted to nitrogen non thermal plasma producing a nanomaterial with magnetic characteristics. The nanoparticles analyzes of TGA, MET, SEM-FEG, EDS, VSM and XRD showed two different morphologies (spherical and rod) and sizes up to 100 nm. The VSM analysis of nanoparticles treated by non thermal plasma showed loss of magnetization and insertion of nitrogenous groups on the surface detected by FTIR and CHN analysis. The nanomaterial also showed loss of magnetization and the insertion of nitrogenous groups on its surface which increase the hydrophilic characteristic.