3.3. ĐỐT NÓNG CẢM ỨNG TỪ CỦA CHẤT LỎNG TỪ
3.3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất lỏng từ đến công suất tổn hao
Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ tới công suất tổn hao (SLP) của hệ hạt nano từ CZFO6 đã được bọc chitosan, chúng tôi đã tính toán giá trị SLP ở các từ trường khác nhau. Khi cường độ từ trường tăng từ 100 Oe đến 250 Oe thì mẫu CZFO6 ở nồng độ 1 mg/ml, 3 mg/ml và 5 mg/ml có công suất tổn hao đều tăng lên. Nồng độ CZFO6 càng thấp thì công suất tổn hao càng cao. Vì khi nồng độ thấp, khoảng cách giữa các hạt tương đối lớn nên sự tương tác từ giữa các hạt nano từ trong mẫu không đáng kể. Các hạt hầu như chỉ chịu tác
57
dụng lực từ của từ trường ngoài nên khi tăng cường độ từ trường thì công suất tổn hao SLP (W/g) tăng khi cường độ từ trường H (Oe) tăng.
Bảng 3.5. Công suất tổn hao SLP của ba mẫu bọc chitosan ở cả ba nồng độ 1 mg/ml, 3mg/ml và 5 mg/ml khi cường độ từ trường thay đổi
Bảng giá trị SLP (W/g) Mẫu CZFO6 Cường độ từ
trường (Oe) f = 290 kHz
Nồng độ mg/ml
1 3 5
100 117,02 100,14 96,84
150 200,64 183,92 129,58
200 246,62 206,21 168,03
250 280,06 265,86 214,85
Để có một cách nhìn rõ hơn về ảnh hưởng của từ trường đến SLP, các đồ thị biểu diễn SLP tỷ lệ với H ở các nồng độ khác nhau được thể hiện trên hình 3.12, 3.13 và 3.14.
Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn công suất tổn hao (SLP) của mẫu CZFO6-1 ở các cường độ từ trường khác nhau với nồng độ hạt từ là 1mg/ml.
58
Hình 3.14. Đồ thị biểu diễn công suất tổn hao (SLP) của mẫu CZFO6-5 ở các cường độ từ trường khác nhau với nồng độ hạt từ là 5mg/ml.
Kết luận chương 3
Ảnh hưởng của nhiệt độ lên cấu trúc và tính chất từ của hệ hạt nano CoFe2O4 chế tạo bằng phương pháp thủy nhiệt đã được khảo sát. Các mẫu thu được đều có cấu trúc đơn pha spinel với hình dạng tựa cầu. Điều kiện tối ưu ở 180oC trong 2 giờ, Ms đạt giá trị lớn nhất với CoFe4 (CoFe2O4) là 66,8 emu/g.
Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn công suất tổn hao (SLP) của mẫu CZFO6-3 ở các cường độ từ trường khác nhau với nồng độ hạt từ là 3mg/ml.
59
Cấu trúc và tính chất từ của hệ mẫu Co1-xZnxFe2O4 với x = 0,0; 0,6;
0,7và 0,8 đã được phân tích chi tiết. Khi tăng nồng độ Zn2+ các giá trị Ms, Hc, Tc đều giảm.
Thực nghiệm đốt nóng cảm ứng từ đối với mẫu Co0,4Zn0,6Fe2O4 bọc chitosan cũng đã được thực hiện. Khi tăng từ trường thì nhiệt độ Tmax ở các nồng độ 1 mg/ml, 3 mg/ml và 5 mg/ml đều tăng. Giá trị công suất tổn hao (SLP) ở cả ba nồng độ 1mg/ml, 3 mg/ml và 5 mg/ml trong các từ trường khác nhau, sự phân bố kích thước hạt và thế Zeta đều đã được khảo sát.
60
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Chế tạo thành công hệ hạt nano Co1-xZnxFe2O4 bằng phương pháp thủy nhiệt và chất lỏng từ của mẫu Co0,4Zn0,6Fe2O4 (CZFO6). Các kết luận chính của Luận văn được tóm tắt như sau:
1. Kích thước hạt có thể chủ động thay đổi thông qua các điều kiện chế tạo thích hợp. Kích thước tinh thể và kích thước hạt trung bình của các mẫu nằm trong khoảng từ 7-20 nm và có độ tinh thể tốt.
2. Nhiệt độ phản ứng càng cao thì từ độ bão hòa càng lớn và đạt 66,8 emu/g trong hệ hạt nano CoFe2O4 được tổng hợp ở nhiệt độ 180oC trong 2 giờ và lực kháng từ lớn nhất đối với mẫu CoFe2O4 tổng hợp ở nhiệt độ 150oC trong 2 giờ.
3. Nồng độ pha tạp Zn2+ cũng ảnh hưởng lên cấu trúc và tính chất từ của hệ hạt nano Co1-xZnxFe2O4 . Khi tăng nồng độ Zn2+ các giá trị Ms, Hc, Tc đều giảm vì ion Zn2+ đã thay thế một phần Co trong tinh thể mà Zn là chất không từ tính.
4. Hệ hạt nano Co0,4Zn0,6Fe2O4 đã bọc chitosan có nhiệt độ đốt nóng cảm ứng từ (Tmax) và công suất tổn hao (SLP) đều tăng khi cường độ từ trường tăng và giá trị lớn nhất đạt 280,06 W/g ứng với nồng độ 1 mg/ml tại cường độ từ trường 250 Oe, tần số 290 kHz. Khi nồng độ thấp thì công suất tổn hao cao vì khi nồng độ thấp, khoảng cách giữa các hạt tương đối lớn nên sự tương tác từ giữa các hạt nano từ trong mẫu không đáng kể. Các hạt hầu như chỉ chịu tác dụng lực từ của từ trường ngoài nên khi tăng cường độ từ trường thì công suất tổn hao SLP (W/g) tăng khi cường độ từ trường H (Oe) tăng.
5. Cần có những nghiên cứu bổ sung về mẫu chất lỏng từ Co0,4Zn0,6Fe2O4 đã được bọc chitosan với chất lượng tốt, có thể ứng dụng thực tế trong nhiệt từ trị để điều trị ung thư. Vì trong quá trình thí nghiệm đốt nóng cảm ứng từ, nhiệt độ chuyển pha Tc phù hợp với quá trình nhiệt từ trị.
61