Pandangan baru pembentukan elektrokimia nanopartikel magnetite

Mekanisme pembentukan elektrokimia nanopartikel magnetite yang kami usulkan (Fajaroh dkk., 2012) dibuktikan paling sesuai untuk menggambarkan peristiwa yang terjadi didalam sel elektrokimia (Lazano dkk., 2017). Percobaan yang mereka lakukan bertujuan untuk memperoleh informasi yang relevan untuk mengevaluasi keabsahan banyak mekanisme berbeda yang diusulkan oleh banyak peneliti sebelumnya.

anoda

Nanopartikel magnetite (Fe3O4) menjadi bahan yang sangat penting dalam banyak teknologi termasuk penggunaannya dalam medis, lingkungan, ferrofluida, dan penyimpan energi. Elektrokimia adalah salah satu metode yang menawarkan ciri menarik. Metode elektrokimia dapat menghasilkan produk bersih dengan ukuran nanopartikel yang terkontrol dengan baik, dalam rentang 20-30 nm, distribusi ukuran sempit dengan sifat magnet yang bagus. Selain itu, metode ini mudah di scale-up dengan memperbesar ukuran alat dan jumlah elektroda, merakit proses elektrokimia kontinyu atau kombinasi dari pendekatan tersebut.

Mechanism Fajaroh
Gambar 1. Mekanisme pembentukan partikel magnetite yang kami usulkan yang diterbitkan di Adv. Powder Technol. 23, 328 (2012).

Sayang sekali mekanisme yang mengontrol proses di atas masih belum jelas. Produksi nanopartikel magnetite dengan metode elektrokimia dapat menggunakan anoda besi yang dikorbankan dan katoda besi untuk menghasilkan Fe2+ oleh oksidasi Fe dan OH- oleh reduksi air. Tahapan mekanisme pembentukan elektrokimia nanopartikel magnetite telah banyak dilaporkan tetapi tampaknya masih diperlukan lebih banyak informasi untuk mendukung keabsahannya. Karena kurangnya konsensus pada mekanisme tersebut, Lazano dkk. (2017) mencoba menegaskan atau mendebat beberapa mekanisme berbeda yang telah diusulkan dengan melakukan percobaan yang dirancang khusus untuk memberikan informasi yang relevan untuk membantu mencapai tujuan tersebut.

Proposed mechanism
Gambar 2. Naskah asli dalam makalah yang ditulis oleh Lazano dkk. yang diterbitkan di J. Electrochem. Soc., 164 (4) D184-D191 (2017).

Lazano dkk. (2017) telah mengkompilasi sebagian besar mekanisme pembentukan elektrokimia nanopartikel magnetite yang telah dilaporkan (Tabel 1). Pada dasarnya, sintesa elektrokimia nanopartikel magnetite melibatkan dua reaksi elektrokimia, proses pelarutan besi di anoda dan reduksi air di katoda. Dari mekanisme berbeda yang dipertimbangkan seperti yang tercantum pada Tabel 1, mekanisme yang kami usulkan (Fajaroh dkk., 2012; Gambar 1) tampak paling sesuai dengan hasil pengamatan yang mereka dapatkan, meskipun menurut mereka pengaruh produksi oksigen dapat diabaikan. Naskah asli yang menyatakan hal ini ditunjukkan pada Gambar 2.

Tabel 1

 

Pustaka Acuan

Cabrera, L., S. Gutierrez, N. Menendez, M. P. Morales, and P. Herrasti, Electrochim. Acta, 53, 3436 (2008).

Fajaroh, F., H. Setyawan, W. Widiyastuti, and S. Winardi, Adv. Powder Technol., 23, 328 (2012).

Franger, S., P. Berthet, and J. Berthon, J. solid state Electrochem., 8, 218 (2004).

Gopi, D., M. Thameem Ansari, and L. Kavitha, Arab. J. Chem., 9, S829 (2011).

Ibrahim, M., K. G. Serrano, L. Noe, C. Garcia, and M. Verelst, Electrochim. Acta, 55, 155 (2009).

Lozano, I., N. Casillas, C. Ponce de Leo ́n, F. C. Walsh, and P. Herrastib, J. Electrochem. Soc., 164 (4) D184-D191 (2017).

Manrique-Julio, J., F. MacHuca-Martinez, N. Marriaga-Cabrales, and M. Pinzon-Cardenas, J. Magn. Magn. Mater., 401, 81 (2016).

Melnig, V. and L. Ursu, J. Nanopart. Res., 13, 2509 (2011).

Pascal, C., J. L. Pascal, F. Favier, M. L. E. Moubtassim, and C. Payen, Chem. Mater., 11, 141 (1999).

Rodr ́ıguez-Lo ́pez, A., A. Paredes-Arroyo, J. Mojica-Gomez, C. Estrada-Arteaga, J. J. Cruz-Rivera, C. G. El ́ıas Alfaro, and R. Antan ̃o-Lo ́pez, J. Nanopart. Res., 14, 993 (2012).

Starowicz, M., P. Starowicz, J. Zukrowski, J. Przewoz ́nik, A. Leman ́ski, C. Kapusta,and J. Banas ́, J. Nanopart. Res., 13, 7167 (2011).

Ying, T.-Y., S. Yiacoumi, and C. Tsouris, J. Dispers. Sci. Technol., 23, 569 (2002).

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s