Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

полоса поглощения в областях 1560-1597 см -1 и 1407-1456 см-1, обусловленная асимметричными (vas(COO-)) и симметричными (vs(COO-)) валентными колебаниями монодентатного карбоксилат-иона [12]. Частоты валентных колебаний связи > C = C < существенно не изменяются при образовании карбоксилатов железа. Из совместного рассмотрения данных ИК-спектроскопии и элементного анализа следует, что синтезированные соли являются карбоксилатами железа и содержат гидроксогруппу. Как видно из табл. 2, олеат, линолеат железа и их кислоты не имеют ярко-выраженной характеристической частоты колебания кратной связи, что не свидетельствует об отсутствии последней в полученных соединениях, а говорит о симметричном или «близко» симметричном строении изучаемых соединений относительно данной связи [13]. Термолиз исследованных соединений на начальной стадии сопровождается газовыделением и потерей массы образцов, что обусловлено протеканием эндотермических реакций при температуре 98 °С с потерей молекулы воды (для акрилата железа). Затем происходят экзотермические реакции декарбоксилирования с потерей органического лиганда (табл. 3). Продуктом термолиза на воздухе в режиме термогравиметрии, согласно данным рентгенофазового анализа, являются Fe 2 O 3 (93,7 %) и Fe 3 O 4 (6,3 %). Таблица 3 Процесс разложения карбоксилатов железа (термическая природа трансформации — экзо) Соединение Термическая область, °С Потеря массы, % вычислено найдено Fe(0H)(С4Н502) + Fe(0H)2(С4Н502) ^ Fe203 + Fe3O4 Кротонат железа 190-290 18,8 2 2 ,0 Fe(ОН)(С6Н7О2) + Fe(ОН)2(С6Н7О2) ^ Fe203 + Fe3O4 Сорбат железа 230-270 36,94 40,8 Fe(ОН)(СзНзО 2)2 + Fe(ОН)(СзНзО 2)2 ^ Fe203 + Fe3O4 Акрилат железа 170-290 26,34 28,8 Fe(0H)(С4Н502)2 + Fe(0H)2(С4Н502) ^ Fe203 + Fe3O4 Метакрилат железа 290-330 28,0 30,0 Композиты, полученные в результате термического разложения в токе аргона ненасыщенных монокарбоксилатов железа, имеют вид черного порошка и представляют собой композицию, состоящую из двух структурных элементов: карбонизированной полимерной матрицы, в которую в соответствии с данными РФА внедрены наночастицы. При термолизе акрилата, метакрилата, кротоната и сорбата железа образуется Fe 3 O 4 (Fd-3m), параметр решетки А = 8,375 ± 0.013 А (доверительный интервал рассчитан с доверительной вероятностью 0,95). Черный цвет композитов объясняется присутствием аморфного углерода [14]. На основании данных элементного и рентгеноспектрального анализов продуктов термолиза сделано предположение о наличии в полученных продуктах полимерной матрицы, состоящей из следующих компонентов: -СН = СН-, -C = C-, -СН = С = СН-, -СН = СН-СН = СН-. Наличие перечисленных фрагментов подтверждается существованием следующих полос поглощения в ИК-спектрах нанокомпозитов: для фрагмента -СН = С = СН- vas в области 1017-1091 см -1 и деформационные колебания 5 в области 863-888 см-1, для фрагмента -C = C- Vas в области 1542-1565 см-1. По данным сканирующей электронной микроскопии установлено, что изученные композиты представляют собой агрегаты размером от 6 до 200 мкм. Магнитные характеристики полученных нанокомпозитов приведены в табл. 4. Таблица 4 Результаты магнитных исследований продуктов термолиза непредельных монокарбоксилатов железа Исходный карбоксилат Gs, Гс-см3^ Gr, Гс-см3^ Не, Э Акрилат железа 28,3 3,76 1 0 0 Метакрилат железа 46,1 9,40 179 Кротонат железа 46,6 5,77 95 Сорбат железа 25,6 2,54 163 Для создания магнитных носителей информации высокой плотности магнитные наночастицы должны обладать большой коэрцитивной силой, что позволяет предотвратить саморазмагничивание вследствие тепловых флуктуаций [15, 16]. Из приведенных в табл. 5 результатов следует, что наибольшая коэрцитивная сила (179 Ое) и наибольшая остаточная намагниченность (9,40 Гс-см3^ ) наблюдаются у нанокомпозита, полученного в результате термолиза метакрилата железа. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 16-03-00148). 715