Синтез и исследование свойств магнитных наночастиц

Актуальность

Магнитные наночастицы используются во многих сферах науки, например, в медицине для таргетной доставки лекарственных средств из-за возможности дистанционного управления частицами с помощью внешнего магнитного поля. Магнитные наночастицы имеют огромный потенциал в активно развивающихся отраслях науки, поэтому очень важно изучать способы получения и свойства таких объектов.

Цель

Синтезировать и изучить коллоидный раствор магнитных наночастиц Fe₃О₄.

Задачи

1. Изучить историю появления наночастиц.

2. Провести опрос об осведомлённости людей по использованию магнитных наночастиц в медицине. 

3. Выстроить алгоритм действий для получения магнитных наночастиц. 

4. Провести собственные опыты по получению наночастиц магнетита. 

5. Исследовать свойства полученных наночастиц.

Оснащение и оборудование, использованное в работе
• Химическая посуда
• Реагенты (водорастворимая соль железа (III) и железа (II), водный раствор аммиака, вода дистиллированная, олеиновая кислота, изопропиловый спирт, машинное масло, пероксид водорода, соляная кислота, гидроксид натрия)
• Магнитная мешалка
• Чашки Петри

Описание

В начале работы среди молодёжи 16–18 лет был проведён опрос об их осведомлённости по использованию магнитных наночастиц в медицине.

Экспериментальная часть работы проводилась в домашних условиях с повтором в лаборатории.

Синтез наночастиц заключался в гидролизе растворов солей железа (II и III). В результате получалась дисперсия магнетита в воде, которая изменяла свою форму под действием магнитного поля.
В лабораторных условиях вместо гидроксида натрия для создания щелочной среды добавляли гидроксид аммония, а стабилизировали всё олеиновой кислотой.

Также был проведён синтез магнитных наночастиц без использования различных стабилизаторов с добавлением гидроксида натрия. Полученные образцы исследовали с помощью растровой электронной микроскопии.

Результаты
1. Опрос показал, что 72,9% респондентов не слышали об использовании магнитных наночастиц в лечении раковых опухолей.
2. При реакции с магнитом полученный продукт образует круглые выпячивания и острые вкрапления.
3. Получены наночастицы магнетита, которые обладали магнитными свойствами.

4. С помощью растровой электронной микроскопии получили микрофотографии.

Выводы

1. Магнитные наночастицы можно получить в домашних условиях при соблюдении определённых требований.

2. В зависимости от того, добавляются стабилизаторы или нет, зависят свойства создаваемого продукта.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы могут быть использованы при дальнейшем исследовании магнитных наночастиц.

Сотрудничество с учреждением при создании работы

ОЭЗ Технополис «Москва»