Низькотемпературні месбауерівські дослідження фазового складу та структурної стійкості нанокомпозиту оксид/ гідроксиду заліза (III)

Abstract

У статті представлені результати низькотемпературних месбауерівських досліджень нанокомпозиту оксиду / гідроксиду заліза (III), синтезованого методом осадження. На основі цих досліджень було виявлено фазовий склад синтезованого композиту. Нанодисперсний композит із питомою поверхнею 280 м2 / г є сумішшю гематиту у слабовпорядкованому кристалічному стані (КСВ 10 нм) та лепідокроциту у рентгеноаморфному стані (розмір частинок 3-4 нм). Відносна інтегральна інтенсивність секстату Зеемана, який відповідає магнітновпорядкованій фазі гематиту, практично не змінюється і становить близько 17%. Тенденція до розподілу магнітновпорядкованої складової на два секстети, які відрізняються квадрупольним розщепленням QS = –0,21 мм / с і QS = 0,21 мм / с, відповідно спостерігається, починаючи від температури 190 К. В результаті відпалу синтезованого матеріалу при температурі 200 ° С було зафіксовано незначний перерозподіл (≈ 5%) вмісту парамагнітних та магнітновпорядкованих компонентів, що свідчить про структурну стійкість наночастинок лепідокроцитової γ-FeOOH фази при цій температурі. Підвищення температур відпалу до 500oC призводить до прогнозованого перебігу фазового переходу γ-FеООH  α-Fе2О3. Представлений механізм росту кристалітів гематиту при спіканні за рахунок фіксації бічних граней більшої фази α-Fe2O3 наночастинок фази γ-FeOOH з одночасним перетворенням їх кристалічної структури на бічні грані частинок більшої фази α-Fe2O3.