Tổng hợp và hiệu quả sinh nhiệt của các hạt nano tổ hợp Fe3O4-Ag
255 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.77.2022.111-119Từ khóa:
Vật liệu tổ hợp quang từ; Đốt nóng cảm ứng; Nano oxit sắt từ; Fe3O4-Ag.Tóm tắt
Vật liệu tổ hợp hai thành phần kim loại và oxit sắt từ nhận được nhiều sự quan tâm trong những năm gần đây nhờ hiệu quả sinh nhiệt cao do tính chất cộng hưởng plasmonic bề mặt cục bộ (LSPR) của thành phần kim loại và khả năng đốt nóng cảm ứng từ của oxit sắt từ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tổng hợp vật liệu tổ hợp Fe3O4-Ag bằng phương pháp phát triển hạt và đánh giá ảnh hưởng của tỉ lệ Ag trong vật liệu lên khả năng sinh nhiệt khi kết hợp đồng thời hai điều kiện chiếu laser và áp đặt từ trường xoay chiều. Các mẫu vật liệu tổ hợp với tỉ phần Fe3O4:Ag lần lượt là 1:0,54; 1: 1,01 và 1: 1,62 đều thể hiện khả năng sinh nhiệt khi dùng đồng thời từ trường và laser là cao hơn so với chỉ dùng từ trường hoặc laser. Một kết quả ấn tượng, mẫu có tỉ lệ Ag thấp nhất cho thấy khả năng sinh nhiệt (SAR) đạt 230,5 W/g khi đồng thời đặt trong từ trường (200 Oe, 340 kHz) và laser với công suất thấp (0,14 W/cm2) và cao hơn gần 3,5 lần so với SAR của mẫu Fe3O4.
Tài liệu tham khảo
[1]. H. Veisi, R. Ghorbani-Vaghei, S. Hemmati, M. Haji Aliani, and T. Ozturk, “Green and effective route for the synthesis of monodispersed palladium nanoparticles using herbal tea extract (Stachys lavandulifolia) as reductant, stabilizer and capping agent, and their application as homogeneous and reusable catalyst in Suzuki couplin,” Appl. Organomet. Chem., vol. 29, no. 1 (2015), pp. 26–32.
[2]. C. Ma, J. C. White, J. Zhao, Q. Zhao, and B. Xing, “Uptake of Engineered Nanoparticles by Food Crops: Characterization, Mechanisms, and Implications,” Annu. Rev. Food Sci. Technol., vol. 9 (2018), pp. 129–153.
[3]. L. Papa et al., “Supports matter: Unraveling the role of charge transfer in the plasmonic catalytic activity of silver nanoparticles,” J. Mater. Chem. A, vol. 5, no. 23 (2017), pp. 11720–11729.
[4]. A. Polyak and T. L. Ross, “Nanoparticles for SPECT and PET Imaging: Towards Personalized Medicine and Theranostics,” Curr. Med. Chem., vol. 25, no. 34 (2018), pp. 4328–4353.
[5]. Q. A. Pankhurst, J. Connolly, S. K. Jones, and J. Dobson, “Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine,” J. Phys. D. Appl. Phys., vol. 36 (2003), pp. R167–R181.
[6]. V.T.K. Oanh et al., “A Novel Route for Preparing Highly Stable Fe3O4 Fluid with Poly(Acrylic Acid) as Phase Transfer Ligand,” J. Electron. Mater., vol. 45, no. 8 (2016), pp. 4010–4017.
[7]. P. T. Phong et al., “Iron Oxide Nanoparticles: Tunable Size Synthesis and Analysis in Terms of the Core–Shell Structure and Mixed Coercive Model,” J. Electron. Mater., vol. 46, no. 4 (2017), pp. 2533–2539.
[8]. T.K.O. Vuong et al., “Synthesis of high-magnetization and monodisperse Fe3O4 nanoparticles via thermal decomposition,” Mater. Chem. Phys., vol. 163 (2015), pp. 537–544.
[9]. N.T.K. Thanh and L.A.W. Green, “Functionalisation of nanoparticles for biomedical applications,” Nano Today, vol. 5, no. 3 (2010), pp. 213–230.
[10]. P. Kucheryavy et al., “Superparamagnetic iron oxide nanoparticles with variable size and an iron oxidation state as prospective imaging agents,” Langmuir, vol. 29, no. 2 (2013), pp. 710–716.
[11]. K.S. Siddiqi, A. Husen, and R. A. K. Rao, “A review on biosynthesis of silver nanoparticles and their biocidal properties,” J. Nanobiotechnology, vol. 16, no. 1, (2018).
[12]. H. Veisi, M. Kavian, M. Hekmati, and S. Hemmati, “Biosynthesis of the silver nanoparticles on the graphene oxide’s surface using Pistacia atlantica leaves extract and its antibacterial activity against some human pathogens,” Polyhedron, vol. 161 (2019), pp. 338–345.
[13]. C. Li, Z. Guan, C. Ma, N. Fang, H. Liu, and M. Li, “Bi-phase dispersible Fe3O4/Ag core–shell nanoparticles: Synthesis, characterization and properties,” Inorg. Chem. Commun., vol. 84 (2017), pp. 246–250.
[14]. H. Veisi, L. Mohammadi, S. Hemmati, T. Tamoradi, and P. Mohammadi, “In Situ Immobilized Silver Nanoparticles on Rubia tinctorum Extract-Coated Ultrasmall Iron Oxide Nanoparticles: An Efficient Nanocatalyst with Magnetic Recyclability for Synthesis of Propargylamines by A3 Coupling Reaction,” ACS Omega, vol. 4, no. 9 (2019), pp. 13991–14003.
[15]. M. Shahriary, H. Veisi, M. Hekmati, and S. Hemmati, “In situ green synthesis of Ag nanoparticles on herbal tea extract (Stachys lavandulifolia)-modified magnetic iron oxide nanoparticles as antibacterial agent and their 4-nitrophenol catalytic reduction activity,” Mater. Sci. Eng. C, vol. 90 (2018), pp. 57–66.
[16]. R. Das et al., “Boosted Hyperthermia Therapy by Combined AC Magnetic and Photothermal Exposures in Ag/Fe3O4 Nanoflowers,” ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 8, no. 38 (2016), pp. 25162–25169.
[17]. Q. Ding et al., “Shape-controlled fabrication of magnetite silver hybrid nanoparticles with high performance magnetic hyperthermia,” Biomaterials, vol. 124 (2017), pp. 35–46.
[18]. N.T.N. Linh et al., “Combination of photothermia and magnetic hyperthermia properties of Fe3O4@Ag hybrid nanoparticles fabricated by seeded-growth solvothermal reaction,” Vietnam J. Chem., vol. 59, no. 4 (2021), pp. 431–439.
[19]. J.C. Pieretti, W.R. Rolim, F.F. Ferreira, C.B. Lombello, M.H.M. Nascimento, and A.B. Seabra, “Synthesis, Characterization, and Cytotoxicity of Fe3O4@Ag Hybrid Nanoparticles: Promising Applications in Cancer Treatment,” J. Clust. Sci., vol. 31, no. 2 (2020), pp. 535–547.
[20]. R. Di Corato et al., “Magnetic nanobeads decorated with silver nanoparticles as cytotoxic agents and photothermal probes,” Small, vol. 8, no. 17 (2012), pp. 2731–2742.
[21]. C.C. Qi and J. Bin Zheng, “Synthesis of Fe3O4-Ag nanocomposites and their application to enzymeless hydrogen peroxide detection,” Chem. Pap., vol. 70, no. 4 (2016), pp. 404–411.
[22]. W. Fang et al., “Facile synthesis of tunable plasmonic silver core/magnetic Fe3O4 shell nanoparticles for rapid capture and effective photothermal ablation of bacterial pathogens,” New J. Chem., vol. 41, no. 18 (2017), pp. 10155–10164.
[23]. L.M. Tung et al., “Synthesis, characterizations of superparamagnetic Fe3O4-Ag hybrid nanoparticles and their application for highly effective bacteria inactivation,” J. Nanosci. Nanotechnol., vol. 16, no. 6 (2016), pp. 5902–5912.
[24]. R. Ramesh, M. Geerthana, S. Prabhu, and S. Sohila, “Synthesis and Characterization of the Superparamagnetic Fe3O4/Ag Nanocomposites,” J. Clust. Sci., vol. 28, no. 3 (2017), pp. 963–969.
[25]. T.T.N. Nha et al., “Sensitive MnFe2O4-Ag hybrid nanoparticles with photothermal and magnetothermal properties for hyperthermia applications,” RSC Adv., vol. 11, no. 48 (2021), pp. 30054–30068.
[26]. A.C. Batista de Jesus et al., “Influence of Ag on the Magnetic Anisotropy of Fe3O4 Nanocomposites,” J. Supercond. Nov. Magn., vol. 32, no. 8 (2019), pp. 2471–2477.
[27]. J. Chen et al., “Au-silica nanowire nanohybrid as a hyperthermia agent for photothermal therapy in the near-infrared region,” Langmuir, vol. 30, no. 31 (2014), pp. 9514–9523.
