One-Pot Combustion Synthesis of Nickel Oxide and Hematite: from Simple Coordination Compounds to High Purity Metal Oxide Nanoparticles
Authors
Jeremić, Dejan
Anđelković, Ljubica

Milenković, Milica R.

Šuljagić, Marija

Šumar-Ristović, Maja

Ostojić, Sanja

Nikolić, Aleksandar S.

Vulić, Predrag

Brčeski, Ilija

Pavlović, Vladimir B.

Article (Published version)
Metadata
Show full item recordAbstract
This work is the first report of a very simple and fast one-pot synthesis of nickel oxide (NiO) and hematite (α-Fe2O3) nanoparticles by thermal decomposition of transition metal aqua complexes with camphor sulfonate anions. Obtained nanopowders were characterized by X-ray powder diffraction, Fourier transform IR analysis, scanning electron microscopy, and Energy-dispersive X-ray spectroscopy. X-ray powder diffraction confirmed the formation of high purity NiO and α-Fe2O3 crystal phases. In the case of α-Fe2O3, about five times larger average crystallite size was obtained. Fourier transform IR spectra of synthesized materials showed characteristic peaks for NiO and α-Fe2O3 nanostructures. To visualize the morphology and the chemical composition of the final products Scanning electron microscopy and Energy-dispersive X-ray spectroscopy were performed. The thermogravimetric analysis was done for a better understanding of the general thermal behavior of precursor compounds. This easy-to-pe...rform and fast preparation method opens a broad range of obtained materials’ usage, particularly due to its economic viability.
У овом раду је први пут дата веома једноставна и брза синтеза наночестица никл-оксида (NiO) и хематита (α-Fe2O3) изведена у једном кораку термалном декомпозицијом аква комплекса прелазних метала чији је анјон камфор сулфонат. Добијени нано прахови су окарактерисани рендгенском дифракцијом на праху, ИЦ спектроскопијом, скенирајућом електронском микроскопијом и енергијски дисперзивном рендгенском спектроскопијом. Рендгенска дифракција на праху потврдила је формирање NiO и α-Fe2O3 кристалних фаза велике чистоће. Просечне димензије кристалита α-Fe2O3 су биле око пет пута веће у односу на кристалите NiO. ИЦ спектри синтетисаних материјала показују карактеристичне траке за наноструктуре NiO и α-Fe2O3. За визуелизацију морфологије и одређивање хемијског састава финалних производа коришћене су скенирајућа електронска микроскопија и енергијски дисперзивна рендгенска спектроскопија. Термогравиметријска анализа је омогућила боље разумевање термичког понашања прекурсора. Ова брза и лако изводљива ...метода синтезе отвара широк спектар примене добијених материјала, нарочито због своје економске исплативости.
Keywords:
Nanomaterials / Nickel oxide / Hematite / Camphor sulfonates / One-pot synthesis / наноматеријали / никл-оксид / хематит / камфор сулфонати / синтеза у једном коракуSource:
Science of Sintering, 2020, 52, 4, 481-490Publisher:
- Belgrade : International Institute for the Science of Sintering
Funding / projects:
- Ministry of Education, Science and Technological Development, Republic of Serbia, Grant no. 200026 (University of Belgrade, Institute of Chemistry, Technology and Metallurgy - IChTM) (RS-200026)
- Ministry of Education, Science and Technological Development, Republic of Serbia, Grant no. 200168 (University of Belgrade, Faculty of Chemistry) (RS-200168)
- Ministry of Education, Science and Technological Development, Republic of Serbia, Grant no. 200168 (University of Belgrade, Faculty of Chemistry) (RS-200168)
- Ministry of Education, Science and Technological Development, Republic of Serbia, Grant no. 200116 (University of Belgrade, Faculty of Agriculture) (RS-200116)
- Ministry of Education, Science and Technological Development, Republic of Serbia, Grant no. 200288 (Innovation Center of the Faculty of Chemistry) (RS-200288)
DOI: 10.2298/SOS2004481J
ISSN: 1820-7413; 0350-820X
WoS: 000600505000009
Scopus: 2-s2.0-85098651318
Collections
Institution/Community
IHTMTY - JOUR AU - Jeremić, Dejan AU - Anđelković, Ljubica AU - Milenković, Milica R. AU - Šuljagić, Marija AU - Šumar-Ristović, Maja AU - Ostojić, Sanja AU - Nikolić, Aleksandar S. AU - Vulić, Predrag AU - Brčeski, Ilija AU - Pavlović, Vladimir B. PY - 2020 UR - https://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/3975 AB - This work is the first report of a very simple and fast one-pot synthesis of nickel oxide (NiO) and hematite (α-Fe2O3) nanoparticles by thermal decomposition of transition metal aqua complexes with camphor sulfonate anions. Obtained nanopowders were characterized by X-ray powder diffraction, Fourier transform IR analysis, scanning electron microscopy, and Energy-dispersive X-ray spectroscopy. X-ray powder diffraction confirmed the formation of high purity NiO and α-Fe2O3 crystal phases. In the case of α-Fe2O3, about five times larger average crystallite size was obtained. Fourier transform IR spectra of synthesized materials showed characteristic peaks for NiO and α-Fe2O3 nanostructures. To visualize the morphology and the chemical composition of the final products Scanning electron microscopy and Energy-dispersive X-ray spectroscopy were performed. The thermogravimetric analysis was done for a better understanding of the general thermal behavior of precursor compounds. This easy-to-perform and fast preparation method opens a broad range of obtained materials’ usage, particularly due to its economic viability. AB - У овом раду је први пут дата веома једноставна и брза синтеза наночестица никл-оксида (NiO) и хематита (α-Fe2O3) изведена у једном кораку термалном декомпозицијом аква комплекса прелазних метала чији је анјон камфор сулфонат. Добијени нано прахови су окарактерисани рендгенском дифракцијом на праху, ИЦ спектроскопијом, скенирајућом електронском микроскопијом и енергијски дисперзивном рендгенском спектроскопијом. Рендгенска дифракција на праху потврдила је формирање NiO и α-Fe2O3 кристалних фаза велике чистоће. Просечне димензије кристалита α-Fe2O3 су биле око пет пута веће у односу на кристалите NiO. ИЦ спектри синтетисаних материјала показују карактеристичне траке за наноструктуре NiO и α-Fe2O3. За визуелизацију морфологије и одређивање хемијског састава финалних производа коришћене су скенирајућа електронска микроскопија и енергијски дисперзивна рендгенска спектроскопија. Термогравиметријска анализа је омогућила боље разумевање термичког понашања прекурсора. Ова брза и лако изводљива метода синтезе отвара широк спектар примене добијених материјала, нарочито због своје економске исплативости. PB - Belgrade : International Institute for the Science of Sintering T2 - Science of Sintering T1 - One-Pot Combustion Synthesis of Nickel Oxide and Hematite: from Simple Coordination Compounds to High Purity Metal Oxide Nanoparticles VL - 52 IS - 4 SP - 481 EP - 490 DO - 10.2298/SOS2004481J ER -
@article{ author = "Jeremić, Dejan and Anđelković, Ljubica and Milenković, Milica R. and Šuljagić, Marija and Šumar-Ristović, Maja and Ostojić, Sanja and Nikolić, Aleksandar S. and Vulić, Predrag and Brčeski, Ilija and Pavlović, Vladimir B.", year = "2020", abstract = "This work is the first report of a very simple and fast one-pot synthesis of nickel oxide (NiO) and hematite (α-Fe2O3) nanoparticles by thermal decomposition of transition metal aqua complexes with camphor sulfonate anions. Obtained nanopowders were characterized by X-ray powder diffraction, Fourier transform IR analysis, scanning electron microscopy, and Energy-dispersive X-ray spectroscopy. X-ray powder diffraction confirmed the formation of high purity NiO and α-Fe2O3 crystal phases. In the case of α-Fe2O3, about five times larger average crystallite size was obtained. Fourier transform IR spectra of synthesized materials showed characteristic peaks for NiO and α-Fe2O3 nanostructures. To visualize the morphology and the chemical composition of the final products Scanning electron microscopy and Energy-dispersive X-ray spectroscopy were performed. The thermogravimetric analysis was done for a better understanding of the general thermal behavior of precursor compounds. This easy-to-perform and fast preparation method opens a broad range of obtained materials’ usage, particularly due to its economic viability., У овом раду је први пут дата веома једноставна и брза синтеза наночестица никл-оксида (NiO) и хематита (α-Fe2O3) изведена у једном кораку термалном декомпозицијом аква комплекса прелазних метала чији је анјон камфор сулфонат. Добијени нано прахови су окарактерисани рендгенском дифракцијом на праху, ИЦ спектроскопијом, скенирајућом електронском микроскопијом и енергијски дисперзивном рендгенском спектроскопијом. Рендгенска дифракција на праху потврдила је формирање NiO и α-Fe2O3 кристалних фаза велике чистоће. Просечне димензије кристалита α-Fe2O3 су биле око пет пута веће у односу на кристалите NiO. ИЦ спектри синтетисаних материјала показују карактеристичне траке за наноструктуре NiO и α-Fe2O3. За визуелизацију морфологије и одређивање хемијског састава финалних производа коришћене су скенирајућа електронска микроскопија и енергијски дисперзивна рендгенска спектроскопија. Термогравиметријска анализа је омогућила боље разумевање термичког понашања прекурсора. Ова брза и лако изводљива метода синтезе отвара широк спектар примене добијених материјала, нарочито због своје економске исплативости.", publisher = "Belgrade : International Institute for the Science of Sintering", journal = "Science of Sintering", title = "One-Pot Combustion Synthesis of Nickel Oxide and Hematite: from Simple Coordination Compounds to High Purity Metal Oxide Nanoparticles", volume = "52", number = "4", pages = "481-490", doi = "10.2298/SOS2004481J" }
Jeremić, D., Anđelković, L., Milenković, M. R., Šuljagić, M., Šumar-Ristović, M., Ostojić, S., Nikolić, A. S., Vulić, P., Brčeski, I.,& Pavlović, V. B.. (2020). One-Pot Combustion Synthesis of Nickel Oxide and Hematite: from Simple Coordination Compounds to High Purity Metal Oxide Nanoparticles. in Science of Sintering Belgrade : International Institute for the Science of Sintering., 52(4), 481-490. https://doi.org/10.2298/SOS2004481J
Jeremić D, Anđelković L, Milenković MR, Šuljagić M, Šumar-Ristović M, Ostojić S, Nikolić AS, Vulić P, Brčeski I, Pavlović VB. One-Pot Combustion Synthesis of Nickel Oxide and Hematite: from Simple Coordination Compounds to High Purity Metal Oxide Nanoparticles. in Science of Sintering. 2020;52(4):481-490. doi:10.2298/SOS2004481J .
Jeremić, Dejan, Anđelković, Ljubica, Milenković, Milica R., Šuljagić, Marija, Šumar-Ristović, Maja, Ostojić, Sanja, Nikolić, Aleksandar S., Vulić, Predrag, Brčeski, Ilija, Pavlović, Vladimir B., "One-Pot Combustion Synthesis of Nickel Oxide and Hematite: from Simple Coordination Compounds to High Purity Metal Oxide Nanoparticles" in Science of Sintering, 52, no. 4 (2020):481-490, https://doi.org/10.2298/SOS2004481J . .