MICROWAVE PLASMA SYNTHESIS OF IRON NANOPARTICLES

JAŠEK, Ondřej, Petr SYNEK, Vít KUDRLE, Bohumil DAVID, Naděžda PIZÚROVÁ, Renáta HANZLÍKOVÁ and Antonín REK. MICROWAVE PLASMA SYNTHESIS OF IRON NANOPARTICLES. In Nanocon 2010 Conference Proceedings. 1st ed. Ostrava: TANGER Ltd., 2010, p. 27-27, 100 pp. ISBN 978-80-87294-18-5.

Basic information

• Original name: MICROWAVE PLASMA SYNTHESIS OF IRON NANOPARTICLES
• Name in Czech: Mikrovlnná syntéza nanočástic na bázi železa
• Authors: JAŠEK, Ondřej (203 Czech Republic, belonging to the institution), Petr SYNEK (203 Czech Republic, belonging to the institution), Vít KUDRLE (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Bohumil DAVID (203 Czech Republic), Naděžda PIZÚROVÁ (203 Czech Republic), Renáta HANZLÍKOVÁ (203 Czech Republic) and Antonín REK (203 Czech Republic).
• Edition: 1. vyd. Ostrava, Nanocon 2010 Conference Proceedings, p. 27-27, 100 pp. 2010.
• Publisher: TANGER Ltd.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10305 Fluids and plasma physics
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Publication form: printed version "print"
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/10:00040638
• Organization unit: Faculty of Science
• ISBN: 978-80-87294-18-5
• Keywords (in Czech): mikrovlnné plazma; železné nanočástic
• Keywords in English: microwave plasma; iron nanoparticles
• Tags: International impact

Abstract

Microwave discharges offer wide range of experimental conditions for synthesis of various iron nanoparticles, including iron oxides, carbides and nitrides. In our work two types of discharges were used: i) microwave plasma torch operating at atmospheric pressure and ii) low pressure surface wave discharge. Ultrafine iron nanoparticles (ala-Fe, diameter of 10 nm and less) were produced by plasma decomposition of iron pentacarbonyl (0.1 g to 1 g per hour) in argon or a mixture of iron pentacarbonyl and hydrogen. In case of iron oxides synthesis, oxygen was added to the gas mixture instead of hydrogen. Pure fractions of iron oxides were synthesized. Synthesis of the iron carbides and nitrides was also investigated. In this case hydrocarbon or ammonia was added to the gas mixture. The plasma was monitored by optical emission spectroscopy. The samples composition was investigated by XRD,HR-TEM and Mössbauer spectroscopy.

Abstract (in Czech)

Mikrovlnné plazma má široké možnosti v syntéze nanočástic na bázi železa včetně oxidů, karbidů i nitridů. V naší práci byly použity dva druhy výbojů: i) mikrovlnný pochoďnový výboj za atmosférického tlaku a ii) výboj s povrchovou vlnou za nízkého tlaku. Velmi malé nanočástice železa (alfa-Fe, průměr pod 10 nm) byly připraveny rozkladem pentakarbonylu železa (0.1 až 1 g za hodinu) v argonu nebo směsi pentakarbonylu a vodíku. V případě oxidů železa byl zaměněn kyslík za vodík. Byly takto připraveny čisté frakce oxidů. Byla také zkoumána příprava karbidů a nitridů. V tomto případě byly používány uhlovodíky resp. amoniak. Plazma bylo monitorováno optickou emisní spektroskopií. Složení vzorku bylo zkoumáno metodami XRD, HR-TEM a Mössbauerovskou spektroskopií.

Links

• GAP205/10/1374, research and development project: Name: Syntéza uhlíkových nanotrubek plazmochemickou metodou a studium jejich funkčních vlastností

Investor: Czech Science Foundation

• GA202/08/0178, research and development project: Name: Syntéza magnetických nanočástic na bázi Fe v nízkoteplotním mikrovlnném plazmatu

Investor: Czech Science Foundation, Synthesis of Fe-based magnetic nanoparticles in low-temperature microwave plasma

• GD104/09/H080, research and development project: Name: Plazmochemické procesy a jejich technologické aplikace

Investor: Czech Science Foundation

• KAN311610701, research and development project: Name: Nanometrologie využívající metod rastrovací sondové mikroskopie

Investor: Academy of Sciences of the Czech Republic

• MSM0021622411, plan (intention): Name: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study and application of plasma chemical reactions in non-isothermic low temperature plasma and its interaction with solid surface