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Nanocasting of superparamagnetic iron oxide films with ordered mesoporosity

  • Maghemite and magnetite show superparamagnetic behavior when synthesized in a nanostructured form. The material’s inducible magnetization enables applications ranging from contrast enhancing agents for magnetic resonance imaging to drug delivery systems, magnetic hyperthermia, and separation. Superparamagnetic iron oxides with templated porosity have been synthesized so far only in the form of hard-templated powders, where silicon retained from the template severely degrades the material’s magnetic properties. Here, for the first time, the synthesis of superparamagnetic iron oxides with soft-templated mesopore structure is reported. The synthesis of nanostructured maghemite and magnetite films succeeds using micelles of amphiphilic block-copolymers as templates. A thermal treatment of the initially formed mesoporous ferrihydrite in nitrogen produces maghemite, which can be partly reduced to magnetite via thermal treatment in hydrogen while retaining the templated mesopore structure.Maghemite and magnetite show superparamagnetic behavior when synthesized in a nanostructured form. The material’s inducible magnetization enables applications ranging from contrast enhancing agents for magnetic resonance imaging to drug delivery systems, magnetic hyperthermia, and separation. Superparamagnetic iron oxides with templated porosity have been synthesized so far only in the form of hard-templated powders, where silicon retained from the template severely degrades the material’s magnetic properties. Here, for the first time, the synthesis of superparamagnetic iron oxides with soft-templated mesopore structure is reported. The synthesis of nanostructured maghemite and magnetite films succeeds using micelles of amphiphilic block-copolymers as templates. A thermal treatment of the initially formed mesoporous ferrihydrite in nitrogen produces maghemite, which can be partly reduced to magnetite via thermal treatment in hydrogen while retaining the templated mesopore structure. The resulting materials feature a unique combination of high surface area, controlled pore diameter, and tunable magnetic properties.zeige mehrzeige weniger

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  • Kraffert_et_al-2017-Advanced_Materials_Interfaces.pdf
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Autor*innen:K. Kraffert, Anke Kabelitz, K. Siemensmeyer, R. Schmack, D. Bernsmeier, Franziska EmmerlingORCiD, R. Kraehnert
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced Materials Interfaces
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Verlag:Wiley-VCH
Verlagsort:Weinheim
Jahrgang/Band:5
Ausgabe/Heft:3
Erste Seite:1700960, 1
Letzte Seite:1700960, 7
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Iron oxide films; Mesoporosity; Soft-templated
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1002/admi.201700960
ISSN:2196-7350
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:02.01.2018
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:16.02.2018
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