Please choose your delivery country and your customer group
Die physikalischen Eigenschaften von Ferrofluiden wurden mittels verschiedener Strategien verbessert. Die Qualität einer solchen Suspension hängt von den magnetischen Nanopartikeln, der kolloidalen Stabilisierung und der Topologie der Partikel ab. Für eine quantitative Beschreibung der physikalischen Eigenschaften werden homogene Proben mit einer schmalen Größenverteilung benötigt. Die Eigenschaften der Ferrofluide können optimiert werden während i) der Präparation der Partikel, ii) der Oberflächenmodifizierung und schließlich iii) der anschließenden Size-sorting-Prozeduren. Während die Materialeigenschaften durch die chemische Zusammensetzung der Partikel verändert werden können, kann die Größe und Form nur in gewissen Grenzen über die Reaktionsbedingungen beeinflusst werden. Die Stabilisierung hängt essenziell von der Oberflächenmodifizierung der Partikel ab. Mit einer dickeren Oberflächenschicht oder einer Hülle, können sogar die magnetischen Dipol-Dipol-Wechselwirkungen beeinflusst werden. Size-sorting kann durch magnetische Filtration und Größenausschlusschromatographie erreicht werden. Die Charakterisierung der magnetischen Eigenschaften ist mittels ac-chi erfolgt. Diese Methode bestimmt die magnetische Relaxation in einem Wechselfeld. Hier können mit Ne'elscher und Brownscher Relaxation zwei unterschiedliche Mechanismen beobachtet werden, die entweder über Spin-Flip Prozesse innerhalb des stationären Partikels oder Rotation des ganzen Teilchens stattfinden. Der Brownsche Mechanismus hängt vom hydrodynamischen Volumen der Teilchen und der Viskosität des Suspensionsmediums ab. Der Einfluss der Brownschen Rotation vom magnetischen Volumenbruch wurde ebenso untersucht. Dabei wurde ein starker Effekt der Dipol-Dipol-Wechselwirkungen sichtbar, der makroskopisch über Messen der effektiven Viskosität zugänglich war. In einem externen, statischen Magnetfeld, kann die Rotation der größeren Partikel selektiv blockiert werden. In diesem Fall, ist die Relaxation der freien, schmalen Teilchen schneller.
The physical properties of ferrofluids are improved by different strategies. The quality of such suspensions depends on the magnetic nanoparticles, the colloidal stabilization and the topology of the particles. For a quantitative description of the physical properties of these suspensions, homogenous samples with a narrow size distribution are required. The properties of ferrofluids can be optimized during i) the preparation of the particles, ii) the surface modification and, finally, iii) subsequent size-sorting procedures. Whereas the material properties can be tuned by the chemical composition of the particles, their size and shape can be influenced within some limits by the conditions of the reaction. The colloidal stabilization essentially depends on the surface modification of the particles. By a thick surface layer or shell, even the magnetic dipole-dipole interactions can be influenced. Size-sorting can be achieved by magnetic filtration and by size-exclusion chromatography. The characterization of magnetic properties is done by ac-chi. This method determines the magnetic relaxation in an ac-field. Here with Ne'elian and Brownian relaxation, two different mechanisms can be observed that correspond to spin-flip process in a stationary particle and rotation of the whole particle, respectively. The Brownian mechanism depends on the hydrodynamic volume of the particles and the viscosity of the suspending medium. The influence of the Brownian rotation on the magnetic volume fraction was investigated. Hereby a strong effect of the dipole-dipole interaction was visible, which was also macroscopic measurable by the effective viscosity. In an external, static magnetic field, the rotation of large particles can selectively be blocked. In this case, the relaxation of the free, smaller particles is faster.