Σολβοθερμική σύνθεση φερριτών Νικελίου (NiFe2O4) για βιοδιαγνωστικές εφαρμογές
Creators: name: Γεωργούλα, Αικατερίνη Αντωνίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: subject: Νανοεπιστήμες
subject: Νανοτεχνολογία
subject: Νanosciences
subject: Nanotechnology
subject: FOS: Nanotechnology

description: Τα νανοσωματίδια φερριτών νικελίου έχουν προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον λόγω των μοναδικών ηλεκτρικών και μαγνητικών τους ιδιοτήτων. Τα νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιοϊατρικές εφαρμογές, στη μαγνητική στοχευμένη μεταφορά των φαρμάκων στις παθολογικές περιοχές (drug delivery), ως παράγοντες αντίθεσης στη μαγνητική τομογραφία απεικόνισης (MRI) και στην υπερθερμία. Ο σκοπός αυτής της εργασίας είναι να ερευνήσει την επίδραση των παραμέτρων σύνθεσης σχετικά με τη μορφολογία και τις μαγνητικές ιδιότητες των νανοσωματιδίων νικελίου για τη χρήση τους σε απεικόνιση υψηλής απόδοσης στη μαγνητική τομογραφία (MRI) και στον πυρηνικό μαγνητικό συντονισμό (NMR), οι οποίες τεχνικές βασίζονται στη διαδικασία χαλάρωσης των πρωτονίων όταν τοποθετείται ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Έτσι συντέθηκαν έντεκα δείγματα νανοκρυσταλλικών NiFe2O4 μέσω της σολβοθερμικής μεθόδου. Χρησιμοποιήθηκαν ως πρόδρομες ενώσεις τα Fe(acac)3 και Ni(acac)2 και ως επιφανειοδραστικό επιλέχθηκε η ολεϋλαμίνη. Οι διαλύτες που χρησιμοποιήθηκαν είναι η ολεϋλαμίνη, ο διφαινυλαιθέρας, ο διοκτυλαιθέρας, η προπυλενική γλυκόλη, η βενζυλική αλκοόλη και το νερό. Προκειμένου να βελτιωθεί η υδρόφιλη φύση των NiFe2O4 νανοσωματιδίων ακολουθήθηκε μια διαδικασία για υδατοδιαλυτά νανοσωματίδια με τη χρήση του CH3(CH2)15N+(CH2)3Br-, (CTAB). Η δομή και η μορφολογία χαρακτηρίστηκαν με XRD, SEM και ΤΕΜ ενώ οι μαγνητικές ιδιότητες προσδιορίστηκαν μέσω VSM. Η ποσότητα του επιφανειοδραστικού που επικαλύπτει την επιφάνεια των νανοσωματιδίων υπολογίζεται μέσα από τη θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA). Τα φάσματα IR χρησιμοποιήθηκαν για το χαρακτηρισμό της επιφάνειας των νανοσωματιδίων. Η σολβοθερμική σύνθεση προτείνεται ως μια απλή, οικονομική και με μεγάλη απόδοση μέθοδος για τη δημιουργία νανοσωματιδίων νικελίου υψηλής κρυσταλλικότητας.
description: Nickel ferrite nanoparticles are of great interest due to the unique electrical and magnetic properties. They also appeared to have promising biomedical applications such as drug delivery, magnetic resonance imaging enhancement (MRI) and hyperthermia. Nano-nickel ferrite can be synthesized by various methods. Apart from the study of synthesis, the physical properties have been found to follow certain grain-size-dependant-law due to the canted layer in the large ratio of surface. The aim of this work is to explore the effects of synthetic parameters on the morphology and magnetic properties of Nickel ferrite nanoparticles probes for high- performance magnetic resonance imaging (MRI) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) which are based on the relaxation process of protons when placed in an external magnetic field. Thus, employing solvothermal method and tuning the reaction conditions by using different solvents such as oleylamine, dioctyl ether, diphenyl ether, propylene glycol, benzyl alcohol and H2O, NiFe2O4 nanoparticles of different sizes, composition and shapes isolated. In solvothermal synthesis the precursors were put into a closed system (bomb) in the presence of a solvent at 200°C for 24h. Fe(acac)3 and Ni(acac)2 was used as precursors and oleylamine as surfactant. In order to improve the hydrophilic nature of the NiFe2O4 NPs (Samples D1, D2 and D7), a general preparation for water-soluble nanoparticles was followed with the use of CH3(CH2)15N+(CH2)3Br-, (CTAB).The structure and morphology were characterized by XRD, SEM and TEM while the magnetic properties investigated by VSM. The amount of surfactants coated on the surface of the NPs was quantitatively recorded by thermogravimetric analysis (TGA). IR spectra was used for the characterization of the surface of nanocrystals. Solvothermal synthesis suggested as a simple and cost effective way for high crystallinity Nickel ferrite nanoparticles.