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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 23/2017

21.08.2017

Mn2+-doped Fe3O4 nanoparticles: a novel preparation method, structural, magnetic and electrochemical characterizations

verfasst von: Mustafa Aghazadeh, Isa Karimzadeh, Mohammad Reza Ganjali, Ahmad Behzad

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 23/2017

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Abstract

A novel electrosynthesis procedure was applied to prepare manganese-doped iron oxide (Fe3O4) nanoparticles. The procedure involved depositing Fe3O4 nano-particles on a steel cathode from aqueous solution of (2 g/L) Fe(NO3)3, (1 g/L) FeCl2 and (0.3 g/L) MnCl2. Next the product was evaluated using X-ray diffraction (XRD), field emission electron microscopy (FE-SEM) and energy-dispersive X-ray (EDX). The final optimal product was found to contain 10 wt% of Mn2+ and the average size of the spherical Mn-Fe3O4 nano-particles was determined to be 20 nm. Further analysis of the produced particles using VSM proved it to have super-paramagnetic behavior (Ms = 47.25 emu g−1, Mr = 0.22 emu g−1, positive Mr = −0.703 emu g−1, negative Mr = −1.15 emu g−1, H Ci  = 4.84 G, positive H Ci  = 25.55 and negative H Ci  = 15.85 G). The nanoparticles were studied using electrochemical techniques of cyclic voltammetry, galvanostatic charge–discharge and electrochemical impedance spectroscopy, and it was found that the nanoparticles possess a specific capacitance value of 202.5 F g−1, and capacity maintain about 92.4% after 2000 cycles at 0.5 A g−1, which indicated the particles have excellent potential for use in supercapacitors.

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2.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, R. Ahmadi, D. Gharailou, M.R. Ganjali, P. Norouzi, J. Mater. Sci. 27, 8623 (2016) M. Aghazadeh, R. Ahmadi, D. Gharailou, M.R. Ganjali, P. Norouzi, J. Mater. Sci. 27, 8623 (2016)
4.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, A. Rashidy, P. Norouzi, Int. J. Electrochem. Sci. 11, 11016 (2016)CrossRef M. Aghazadeh, A. Rashidy, P. Norouzi, Int. J. Electrochem. Sci. 11, 11016 (2016)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Q. Chunling, Z. Yanshan, W. Zhifeng, X. Hanqing, Y. Hui, Z. Weimin, J. Mater. Sci. 9, 9206 (2016) Q. Chunling, Z. Yanshan, W. Zhifeng, X. Hanqing, Y. Hui, Z. Weimin, J. Mater. Sci. 9, 9206 (2016)
6.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, J. Mater. Sci. 28, 8144 (2017) M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, J. Mater. Sci. 28, 8144 (2017)
7.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, A. Rashidi, M.R. Ganjali, Int. J. Electrochem. Sci. 11, 11002 (2016)CrossRef M. Aghazadeh, A. Rashidi, M.R. Ganjali, Int. J. Electrochem. Sci. 11, 11002 (2016)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, J. Mater. Sci. 28, 3108 (2017) M. Aghazadeh, J. Mater. Sci. 28, 3108 (2017)
9.
Zurück zum Zitat A. Barani, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, B. Sabour, A.A.M. Barmi, S. Dalvand, Mater. Sci. Semiconduct. Process 23, 85 (2014)CrossRef A. Barani, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, B. Sabour, A.A.M. Barmi, S. Dalvand, Mater. Sci. Semiconduct. Process 23, 85 (2014)CrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat S. Ramya, G. Viruthagiri, R. Gobi, N. Shanmugam, N. Kannadasan, J. Mater. Sci. 27, 2701 (2016) S. Ramya, G. Viruthagiri, R. Gobi, N. Shanmugam, N. Kannadasan, J. Mater. Sci. 27, 2701 (2016)
12.
Zurück zum Zitat R. Poonguzhali, N. Shanmugam, R. Gobi, A. Senthilkumar, G. Viruthagiri, N. Kannadasan, J. Power Sources 293, 790 (2015)CrossRef R. Poonguzhali, N. Shanmugam, R. Gobi, A. Senthilkumar, G. Viruthagiri, N. Kannadasan, J. Power Sources 293, 790 (2015)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, A. Bahrami-Samani, D. Gharailou, M. Ghannadi Maragheh, M.R. Ganjali, J. Mater. Sci. 27, 11192 (2016) M. Aghazadeh, A. Bahrami-Samani, D. Gharailou, M. Ghannadi Maragheh, M.R. Ganjali, J. Mater. Sci. 27, 11192 (2016)
14.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, J. Mater. Sci. 27, 7707 (2016) M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, J. Mater. Sci. 27, 7707 (2016)
15.
Zurück zum Zitat J. Tizfahm, M. Aghazadeh, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, Mater. Lett. 167, 153 (2016)CrossRef J. Tizfahm, M. Aghazadeh, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, Mater. Lett. 167, 153 (2016)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, D. Gharailou, F. Faridbod, J. Mater. Sci. 27, 7707 (2016) M. Aghazadeh, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, D. Gharailou, F. Faridbod, J. Mater. Sci. 27, 7707 (2016)
17.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M. Asadi, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, Appl. Surf. Sci. 364, 726 (2016)CrossRef M. Aghazadeh, M. Asadi, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, Appl. Surf. Sci. 364, 726 (2016)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, F. Faridbod, Appl. Surf. Sci. 364, 141 (2016)CrossRef M. Aghazadeh, M.G. Maragheh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, F. Faridbod, Appl. Surf. Sci. 364, 141 (2016)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Noruzi, Thin Solid Films 634, 24 (2017)CrossRef M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Noruzi, Thin Solid Films 634, 24 (2017)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat L. He-Ming, Z. Feng-Bo, Z. Xia, Z. De-Yi, W. Yan-Xia, P.Y. Sun, J. Mater. Sci. 7, 2473 (2013) L. He-Ming, Z. Feng-Bo, Z. Xia, Z. De-Yi, W. Yan-Xia, P.Y. Sun, J. Mater. Sci. 7, 2473 (2013)
21.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, A.A. Malek Barmi, D. Gharailou, M.H. Peyrovi, B. Sabour, F. Najafi, Appl. Surf. Sci. 283, 871 (2013)CrossRef M. Aghazadeh, A.A. Malek Barmi, D. Gharailou, M.H. Peyrovi, B. Sabour, F. Najafi, Appl. Surf. Sci. 283, 871 (2013)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat G.H. Jeong, H.M. Lee, H. Lee, C.K. Kim, Y. Piao, J.H. Lee, J.H. Kim, S.W. Kim, RSC Adv. 4, 51619 (2014)CrossRef G.H. Jeong, H.M. Lee, H. Lee, C.K. Kim, Y. Piao, J.H. Lee, J.H. Kim, S.W. Kim, RSC Adv. 4, 51619 (2014)CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, S. Dalvand, M. Hosseinifard, Ceram. Int. 40, 3485 (2014)CrossRef M. Aghazadeh, S. Dalvand, M. Hosseinifard, Ceram. Int. 40, 3485 (2014)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, H. Mohammad Shiri, A.A. Malek Barmi, Appl. Surf. Sci. 273, 237 (2013)CrossRef M. Aghazadeh, H. Mohammad Shiri, A.A. Malek Barmi, Appl. Surf. Sci. 273, 237 (2013)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, J. Mater. Sci. 28, 11406 (2017) M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, J. Mater. Sci. 28, 11406 (2017)
27.
Zurück zum Zitat J. TalatMehrabad, M. Aghazadeh, M. Ghannadi Maragheh, M.R. Ganjali, Mater. Lett. 184, 223 (2016)CrossRef J. TalatMehrabad, M. Aghazadeh, M. Ghannadi Maragheh, M.R. Ganjali, Mater. Lett. 184, 223 (2016)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, M.G. Maragheh, Int. Electrochem. Sci. 12, 5792 (2017)CrossRef M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, M.G. Maragheh, Int. Electrochem. Sci. 12, 5792 (2017)CrossRef
29.
30.
Zurück zum Zitat J. Tizfahm, B. Safibonab, M. Aghazadeh, A. Majdabadi, B. Sabour, S. Dalvand, Colloids Surf. A 443, 544 (2014)CrossRef J. Tizfahm, B. Safibonab, M. Aghazadeh, A. Majdabadi, B. Sabour, S. Dalvand, Colloids Surf. A 443, 544 (2014)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, A. Nozad Golikand, M. Ghaemi, Int. J. Hydrog. Energy 36, 8674 (2011)CrossRef M. Aghazadeh, A. Nozad Golikand, M. Ghaemi, Int. J. Hydrog. Energy 36, 8674 (2011)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, M. Ghaemi, B. Sabour, S. Dalvand, J. Solid State Electrochem. 18, 1569 (2014)CrossRef M. Aghazadeh, M. Ghaemi, B. Sabour, S. Dalvand, J. Solid State Electrochem. 18, 1569 (2014)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, B. Sabour, M.R. Ganjali, S. Dalvand, Appl. Surf. Sci. 313, 581 (2014)CrossRef M. Aghazadeh, B. Sabour, M.R. Ganjali, S. Dalvand, Appl. Surf. Sci. 313, 581 (2014)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A.A. Yadav, J. Mater. Sci. 27, 12876 (2016) A.A. Yadav, J. Mater. Sci. 27, 12876 (2016)
35.
Zurück zum Zitat H. Gholipour-Ranjbar, M.R. Ganjali, P. Norouzi, H.R. Naderi, Ceram. Int. 42, 12097 (2016)CrossRef H. Gholipour-Ranjbar, M.R. Ganjali, P. Norouzi, H.R. Naderi, Ceram. Int. 42, 12097 (2016)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat E. Mitchell, R.K. Gupt, K. Mensah-Darkw, D. Kumar, K. Ramasamy, B.K. Gupta, P. Kahol, New J. Chem. 38, 4344 (2014)CrossRef E. Mitchell, R.K. Gupt, K. Mensah-Darkw, D. Kumar, K. Ramasamy, B.K. Gupta, P. Kahol, New J. Chem. 38, 4344 (2014)CrossRef
38.
39.
Zurück zum Zitat L. Wang, H. Ji, S. Wang, L. Kong, X. Jiang, G. Yang, Nanoscale 5, 3793 (2013)CrossRef L. Wang, H. Ji, S. Wang, L. Kong, X. Jiang, G. Yang, Nanoscale 5, 3793 (2013)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, I. Karimzadeh, M.R. Ganjali, Mater. Lett. 196, 392 (2017)CrossRef M. Aghazadeh, I. Karimzadeh, M.R. Ganjali, Mater. Lett. 196, 392 (2017)CrossRef
41.
42.
Zurück zum Zitat Z. Zhou, W. Xie, S. Li, X. Jiang, D. He, S. Peng, F. Ma, J. Solid State Electrochem. 19, 1211 (2015)CrossRef Z. Zhou, W. Xie, S. Li, X. Jiang, D. He, S. Peng, F. Ma, J. Solid State Electrochem. 19, 1211 (2015)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat Y. Yang, J. Li, D. Chen, J. Zhao, ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 26730 (2016)CrossRef Y. Yang, J. Li, D. Chen, J. Zhao, ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 26730 (2016)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat S. Chen, R. Zhou, Y. Chen, Y. Fu, P. Li, Y. Song, L. Wang, J. Nanopart. Res. 19, 127 (2017)CrossRef S. Chen, R. Zhou, Y. Chen, Y. Fu, P. Li, Y. Song, L. Wang, J. Nanopart. Res. 19, 127 (2017)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat Y.Z. Wu, M. Chen, X.H. Yan, J. Ren, Y. Dai, J.J. Wang, J.M. Pan, Y.P. Wang, X.N. Cheng, Mater. Lett. 198, 114 (2017)CrossRef Y.Z. Wu, M. Chen, X.H. Yan, J. Ren, Y. Dai, J.J. Wang, J.M. Pan, Y.P. Wang, X.N. Cheng, Mater. Lett. 198, 114 (2017)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat H. Fan, R. Niu, J. Duan, W. Liu, W. Shen, ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 19475 (2016)CrossRef H. Fan, R. Niu, J. Duan, W. Liu, W. Shen, ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 19475 (2016)CrossRef
47.
Zurück zum Zitat X. Yang, J. Kan, F. Zhang, M. Zhu, Z. Li, J. Inorg. Org. Polym. Mater. 27, 542 (2017)CrossRef X. Yang, J. Kan, F. Zhang, M. Zhu, Z. Li, J. Inorg. Org. Polym. Mater. 27, 542 (2017)CrossRef
48.
Zurück zum Zitat X. Tang, R. Jia, T. Zhai, H. Xia, ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 27518 (2015)CrossRef X. Tang, R. Jia, T. Zhai, H. Xia, ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 27518 (2015)CrossRef
49.
Zurück zum Zitat T. Xia, X. Xu, J. Wang, C. Xu, F. Meng, Z. Shi, J. Lian, J.M. Bassat, Electrochim. Acta 160, 114 (2015)CrossRef T. Xia, X. Xu, J. Wang, C. Xu, F. Meng, Z. Shi, J. Lian, J.M. Bassat, Electrochim. Acta 160, 114 (2015)CrossRef
50.
Zurück zum Zitat W.M. Zhang, X.L. Wu, J.S. Hu, Y.G. Guo, L.J. Wan, Adv. Funct. Mater. 18, 3941 (2008)CrossRef W.M. Zhang, X.L. Wu, J.S. Hu, Y.G. Guo, L.J. Wan, Adv. Funct. Mater. 18, 3941 (2008)CrossRef
51.
Zurück zum Zitat X. Xia, Y. Zhang, D. Chao, C. Guan, Y. Zhang, L. Li, X. Ge, I. Mínguez, J. Bacho, Tu, H.J. Fan, Nanoscale 6, 5008 (2014)CrossRef X. Xia, Y. Zhang, D. Chao, C. Guan, Y. Zhang, L. Li, X. Ge, I. Mínguez, J. Bacho, Tu, H.J. Fan, Nanoscale 6, 5008 (2014)CrossRef
52.
Zurück zum Zitat I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, T. Doroudi, Mater. Lett. 189, 290 (2017)CrossRef I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, T. Doroudi, Mater. Lett. 189, 290 (2017)CrossRef
53.
Zurück zum Zitat I. Karimzadeh, H. Rezagholipour Dizaji, M. Aghazadeh, Mater. Res. Exp. 3, 095022 (2016)CrossRef I. Karimzadeh, H. Rezagholipour Dizaji, M. Aghazadeh, Mater. Res. Exp. 3, 095022 (2016)CrossRef
54.
Zurück zum Zitat I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, S. Shirvani-Arani, Mater. Lett. 179, 5 (2016)CrossRef I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, S. Shirvani-Arani, Mater. Lett. 179, 5 (2016)CrossRef
55.
Zurück zum Zitat I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, T. Dourudi, Curr. Nanosci. 13, 167 (2017)CrossRef I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, T. Dourudi, Curr. Nanosci. 13, 167 (2017)CrossRef
56.
Zurück zum Zitat I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, T. Doroudi, M.R. Ganjali, P.H. Kolivand, Adv. Phys. Chem. 2017, 7 (2017)CrossRef I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, T. Doroudi, M.R. Ganjali, P.H. Kolivand, Adv. Phys. Chem. 2017, 7 (2017)CrossRef
57.
Zurück zum Zitat I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, T. Doroudi, M.R. Ganjali, D. Gharailou, J. Cluster Sci. 12, 3231 (2017) I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, T. Doroudi, M.R. Ganjali, D. Gharailou, J. Cluster Sci. 12, 3231 (2017)
58.
Zurück zum Zitat L.G. Beka, X. Li, W. Liu, J. Mater. Sci. 27, 10894 (2016) L.G. Beka, X. Li, W. Liu, J. Mater. Sci. 27, 10894 (2016)
59.
Zurück zum Zitat P. Razmjoo, B. Sabour, S. Dalvand, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, J. Electrochem. Soc. 161, D293 (2014)CrossRef P. Razmjoo, B. Sabour, S. Dalvand, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, J. Electrochem. Soc. 161, D293 (2014)CrossRef
60.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, I. Karimzadeh, T. Doroudi, M.R. Ganjali, P.H. Kolivand, D. Gharailou, Curr. Nanosci. 13, 274 (2017)CrossRef M. Aghazadeh, I. Karimzadeh, T. Doroudi, M.R. Ganjali, P.H. Kolivand, D. Gharailou, Curr. Nanosci. 13, 274 (2017)CrossRef
61.
Zurück zum Zitat I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, D. Gharailou, Mater. Lett. 179, 5 (2016)CrossRef I. Karimzadeh, M. Aghazadeh, M.R. Ganjali, P. Norouzi, D. Gharailou, Mater. Lett. 179, 5 (2016)CrossRef
62.
Zurück zum Zitat M. Aghazadeh, I. Karimzadeh, M.R. Ganjali, M. Mohebi Morad, Mater. Lett. 196, 392 (2017)CrossRef M. Aghazadeh, I. Karimzadeh, M.R. Ganjali, M. Mohebi Morad, Mater. Lett. 196, 392 (2017)CrossRef
64.
Zurück zum Zitat S.Y. Wang, K.C. Ho, S.L. Kuo, N.L. Wu, J. Electrochem. Soc. 153, A75 (2006)CrossRef S.Y. Wang, K.C. Ho, S.L. Kuo, N.L. Wu, J. Electrochem. Soc. 153, A75 (2006)CrossRef
65.
66.
67.
Zurück zum Zitat J. Guo, Y. Sun, B. Liu, Q. Zhang, Q. Peng, J. Alloys Compd. 712, 752 (2017)CrossRef J. Guo, Y. Sun, B. Liu, Q. Zhang, Q. Peng, J. Alloys Compd. 712, 752 (2017)CrossRef
68.
Metadaten
Titel
Mn2+-doped Fe3O4 nanoparticles: a novel preparation method, structural, magnetic and electrochemical characterizations
verfasst von
Mustafa Aghazadeh
Isa Karimzadeh
Mohammad Reza Ganjali
Ahmad Behzad
Publikationsdatum
21.08.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 23/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-7757-x

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