A TGA–FTIR perspective of fatty acid adsorbed on magnetite nanoparticles–Decomposition steps and magnetite reduction
A TGA–FTIR perspective of fatty acid adsorbed on magnetite nanoparticles–Decomposition steps and magnetite reduction
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吸附在磁铁矿纳米颗粒上的脂肪酸的 TGAâFTIR 视角â分解步骤和磁铁矿还原
DOI：
10.1016/j.colsurfa.2012.01.020
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
U.A. Peuker
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Rudolph;J. Erler;U.A. Peuker
磁性纳米颗粒对脂肪酸的稳定作用具有重要的研究和应用价值。在以前的许多研究中，热重分析被用来研究这些化合物，并得出诸如磁铁矿浓度和化学吸附分子的表面接枝密度等结论。然而，对分析结果的解释存在偏差。在本工作中，我们对吸附在磁性纳米颗粒表面的脂肪酸蓖麻油酸的惰性气体分解进行了讨论，并对磁性纳米颗粒的浓度进行了先验了解。我们报告了脂肪酸自氧化的影响以及从碳质残渣中显著减少磁铁矿的影响。这些发现是基于随后与TG设备耦合的FTIR进行的气体分析。我们展示了在600-900℃的温度范围内，如何通过化学计量计算得出残基最有可能来自化学吸附的脂肪酸分子的结论。只有物理吸附的脂肪酸分子在600℃之前才分解或分离。在研究化学吸附脂肪酸的背景下，我们比较了原始脂肪酸和物理吸附在高比表面积二氧化硅纳米粉末上的脂肪酸的分解。发现并解释了以前经常报道的三个不同的分解步骤。
The fatty acid stabilization of magnetite nanoparticles is important for a broad field of studies and applications. In numerous previous studies TGA analyses are applied to investigate these compounds and draw conclusions such as magnetite concentration and surface grafting densities of the chemisorbed molecules. There are however deviations in interpretation of the analysis results. In the presented work we contribute to the discussion on the inert gas decomposition of the fatty acid ricinoleic acid adsorbed on the surface of magnetite nanoparticles with a priori knowledge of magnetite concentration. We report on impacts of autoxidation of the fatty acid as well as significant reduction of magnetite from carbonaceous residues. The findings are based on subsequent gas analysis with FTIR coupled to the TG device. We show how stoichiometric calculations on the reduction in the temperature range of 600–900°C let conclude that the residues are most probably from the chemisorbed fatty acid molecules. Only the physically adsorbed fatty acid molecules have decomposed or detached before 600°C. In context to the investigations on chemically adsorbed fatty acid on magnetite we compare the decomposition of pristine fatty acid and fatty acid physically adsorbed on a high surface area SiO2nanopowder. Three distinct steps of decomposition which have often been reported before are found and accounted.
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