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Non-aqueous synthesis of water-dispersible Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>–Ca<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> core–shell nanoparticles
저자
Liu, HongLing ; Wu, JunHua ; Min, Ji Hyun ; Hou, Peng ; Song, Ah-Young ; Kim, Young Keun
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2011
작성언어
-등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
055701
제공처
소장기관
<P>The Fe<SUB>3</SUB>O<SUB>4</SUB>–Ca<SUB>3</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> core–shell nanoparticles were prepared by one-pot non-aqueous nanoemulsion with the assistance of a biocompatible triblock copolymer, poly(ethylene glycol)-<I>block</I>-poly(propylene glycol)-<I>block</I>-poly(ethylene glycol) (PEO–PPO–PEO), integrating the magnetic properties of Fe<SUB>3</SUB>O<SUB>4</SUB> and the bioactive functions of Ca<SUB>3</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> into single entities. The Fe<SUB>3</SUB>O<SUB>4</SUB> nanoparticles were pre-formed first by thermal reduction of Fe(acac)<SUB>3</SUB> and then the Ca<SUB>3</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> layer was coated by simultaneous deposition of Ca<SUP>2 + </SUP> and PO<SUB>4</SUB><SUP>3 − </SUP>. The characterization shows that the combination of the two materials into a core–shell nanostructure retains the magnetic properties and the Ca<SUB>3</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> shell forms an hcp phase (<I>a</I> = 7.490 Å, <I>c</I> = 9.534 Å) on the Fe<SUB>3</SUB>O<SUB>4</SUB> surface. The magnetic hysteresis curves of the nanoparticles were further elucidated by the Langevin equation, giving an estimation of the effective magnetic dimension of the nanoparticles and reflecting the enhanced susceptibility response as a result of the surface covering. Fourier transform infrared (FTIR) analysis provides the characteristic vibrations of Ca<SUB>3</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> and the presence of the polymer surfactant on the nanoparticle surface. Moreover, the nanoparticles could be directly transferred to water and the aqueous dispersion–collection process of the nanoparticles was demonstrated for application readiness of such core–shell nanostructures in an aqueous medium. Thus, the construction of Fe<SUB>3</SUB>O<SUB>4</SUB> and Ca<SUB>3</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> in the core–shell nanostructure has conspicuously led to enhanced performance and multi-functionalities, offering various possible applications of the nanoparticles.</P>
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