Наносистемы: физика, химия, математика
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Наносистемы: физика, химия, математика:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Наносистемы: физика, химия, математика, 2024, том 15, выпуск 3, страницы 369–379
DOI: https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-369-379
(Mi nano1280)
 

CHEMISTRY AND MATERIAL SCIENCE

Magnetic and photocatalytic properties of BiFeO$_3$ nanoparticles formed during the heat treatment of hydroxides coprecipitated in a microreactor with intense swirling flows

Olga V. Proskurinaab, Ksenia I. Babichab, Kirill D. Martinsonab, Sofia M. Tikhanovaab, Vladimir N. Nevedomskiya, Valentin G. Semenovc, Rufat Sh. Abievab, Victor V. Gusarova

a Ioffe Institute, St. Petersburg, Russia
b St. Petersburg State Institute of Technology, St. Petersburg, Russia
c St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia
Аннотация: In this work, hydroxide deposition in a microreactor with intensively swirling flows was used to obtain BiFeO$_3$, followed by heat treatment of co-precipitated bismuth and iron hydroxides. The study of the formation of nanocrystalline bismuth orthoferrite was carried out using a set of methods: EDXMA, TEM, XRD, $^{57}$Fe Mössbauer spectroscopy, DRS, etc. The photocatalytic activity and magnetic characteristics of the material were determined. It is shown that during heat treatment of hydroxide precipitation for 1 minute at a temperature of 530$^\circ$C, BiFeO$_3$ nanocrystals with an average crystallite size of 14 $\pm$ 7 nm are formed. It was found that the resulting BiFeO$_3$ nanopowder is represented by agglomerates of individual nanoparticles. The saturation magnetization and residual magnetization values of these bismuth orthoferrite nanoparticles are 2.31 and 0.48 emu/g, respectively. According to the DRS results, band gap energy for the samples calculated at 530, 515, and 500$^\circ$C were 1.82, 1.86, and 1.91 eV, respectively, which ensures strong absorption of visible light by the samples. The sample showed higher photocatalytic activity in the X-ray amorphous state compared with nanocrystalline BiFeO$_3$ in the process of Fenton-like discoloration of methyl violet under the action of visible light with reaction rate constants of the pseudo-first order 0.0256 and 0.0072 min$^{-1}$, respectively.
Ключевые слова: microreactor with intensively swirling flows, nanocrystals, nanoparticles, bismuth ferrite, photocatalysis, Fenton-like reactions.
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 20-63-47016
The work was financially supported by the Russian Science Foundation (Project No. 20-63-47016).
Поступила в редакцию: 06.11.2023
Исправленный вариант: 20.11.2023
Принята в печать: 24.11.2023
Тип публикации: Статья
Язык публикации: английский
Образец цитирования: Olga V. Proskurina, Ksenia I. Babich, Kirill D. Martinson, Sofia M. Tikhanova, Vladimir N. Nevedomskiy, Valentin G. Semenov, Rufat Sh. Abiev, Victor V. Gusarov, “Magnetic and photocatalytic properties of BiFeO$_3$ nanoparticles formed during the heat treatment of hydroxides coprecipitated in a microreactor with intense swirling flows”, Наносистемы: физика, химия, математика, 15:3 (2024), 369–379
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{ProBabMar24}
\by Olga~V.~Proskurina, Ksenia~I.~Babich, Kirill~D.~Martinson, Sofia~M.~Tikhanova, Vladimir~N.~Nevedomskiy, Valentin~G.~Semenov, Rufat~Sh.~Abiev, Victor~V.~Gusarov
\paper Magnetic and photocatalytic properties of BiFeO$_3$ nanoparticles formed during the heat treatment of hydroxides coprecipitated in a microreactor with intense swirling flows
\jour Наносистемы: физика, химия, математика
\yr 2024
\vol 15
\issue 3
\pages 369--379
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/nano1280}
\crossref{https://doi.org/10.17586/2220-8054-2024-15-3-369-379}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/nano1280
  • https://www.mathnet.ru/rus/nano/v15/i3/p369
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Наносистемы: физика, химия, математика
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024