Back to Search Start Over

Silica coated iron nanoparticles: synthesis, interface control, magnetic and hyperthermia properties

Authors :
M. Mirjolet
Julian Carrey
Fabien Delpech
Céline Nayral
Joachim Allouche
Bruno Chaudret
Samantha Soulé
Jean-Charles Dupin
N. Hallali
Arnaud Glaria
Wilfried-Solo Ojo
Sébastien Lachaize
Gad Fuks
Hervé Martinez
A. Cornejo
Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO)
Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM)
Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de physique et chimie des nano-objets ( LPCNO )
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse )
Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Toulouse III - Paul Sabatier ( UPS )
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux ( IPREM )
Université de Pau et des Pays de l'Adour ( UPPA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
RSC Advances, RSC Advances, Royal Society of Chemistry, 2018, 8 (56), pp.32146-32156. ⟨10.1039/c8ra06075d⟩, RSC Advances, Royal Society of Chemistry, 2018, 8 (56), pp.32146-32156. 〈10.1039/C8RA06075D〉, RSC Advances, 2018, 8 (56), pp.32146-32156. ⟨10.1039/c8ra06075d⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
Royal Society of Chemistry (RSC), 2018.

Abstract

International audience; This work provides a detailed study on the synthesis and characterization of silica coated iron nanoparticles (NPs) by coupling Transmission Electronic Microscopy (TEM), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and magnetic measurements. Remarkably, iron NPs (of 9 nm of mean diameter) have been embedded in silica without any alteration of the magnetization of the iron cores, thanks to an original protocol of silica coating in non alcoholic medium. Tuning the synthesis parameters (concentration of reactants and choice of solvent), different sizes of Fe@SiO2 composites can be obtained with different thicknesses of silica. The magnetization of these objects is fully preserved after 24 h of water exposure thanks to a thick (14 nm) silica layer, opening thus new perspectives for biomedical applications. Hyperthermia measurements have been compared between Fe and Fe@SiO2 NPs, evidencing the self-organization of the free Fe NPs when a large amplitude magnetic field is applied. This phenomenon induces an increase of heating power which is precluded when the Fe cores are immobilised in silica. High-frequency hysteresis loop measurements allowed us to observe for the first time the increase of the ferrofluid susceptibility and remanence which are the signature of the formation of Fe NPs chains.

Details

ISSN :
20462069
Volume :
8
Database :
OpenAIRE
Journal :
RSC Advances
Accession number :
edsair.doi.dedup.....61cb069722c78ea51f0758bc645aa1ba
Full Text :
https://doi.org/10.1039/c8ra06075d