Published November 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Influence of tetraethyl orthosilicate coating on dielectric, impedance, and modulus properties of barium hexaferrite nanoparticles prepared by a modified sol–gel method

Creators

  • 1. Riphah International University
  • 2. International Islamic University, Islamabad
  • 3. University of Engineering and Technology Taxila
  • 4. Air University

Description

This work is devoted to study the comparison of the conduction mechanism in bare barium hexaferrite (BaFe12O19) nanoparticles and tetraethyl orthosilicate-coated (SiO2)x/BaFe12O19 (x = 5, 10, 15 and 20 wt. %) nanoparticles. The modified sol–gel method was adopted for the synthesis of these nanoparticles. The structures, morphologies, elemental composition, vibrational modes, and dielectric properties of these nanoparticles were studied by x-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and dielectric measurements, respectively. The crystallite size and particle size of BaFe12O19 nanoparticles decreased with SiO2 coatings, which can be attributed to the confinement of crystal growth of these nanoparticles with the coating. It was found that these (SiO2)x/BaFe12O19 nanoparticles have a uniform spherical shape, are non-agglomerated, and have a narrow particle size distribution. At room temperature, these (SiO2)x/BaFe12O19 nanoparticles showed distinctive behavior with varying frequency and SiO2 coatings. The experimental results in this work may provide fundamental support to the research and development of materials for energy storage devices.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يكرس هذا العمل لدراسة مقارنة آلية التوصيل في الجسيمات النانوية سداسي فريت الباريوم العارية (BaFe12O19) والجسيمات النانوية المغلفة بأورثوسيليكات رباعي إيثيل (SiO2)x/BaFe12O19 (x = 5 و 10 و 15 و 20 ٪ بالوزن). تم اعتماد طريقة sol - gel المعدلة لتوليف هذه الجسيمات النانوية. تمت دراسة البنى والمورفولوجيا والتركيب العنصري والأنماط الاهتزازية والخواص العازلة لهذه الجسيمات النانوية عن طريق حيود الأشعة السينية، والمسح المجهري الإلكتروني، والمطيافية المشتتة للطاقة، ومطيافية فورييه لتحويل الأشعة تحت الحمراء، والقياسات العازلة، على التوالي. انخفض حجم البلورات وحجم الجسيمات لجسيمات BaFe12O19 النانوية مع طلاءات SiO2، والتي يمكن أن تعزى إلى حصر النمو البلوري لهذه الجسيمات النانوية مع الطلاء. وجد أن هذه الجسيمات النانوية (SiO2)x/BaFe12O19 لها شكل كروي موحد، وهي غير متكتلة، ولها توزيع ضيق لحجم الجسيمات. في درجة حرارة الغرفة، أظهرت هذه الجسيمات النانوية (SiO2)x/BaFe12O19 سلوكًا مميزًا بترددات متفاوتة وطلاءات SiO2. قد توفر النتائج التجريبية في هذا العمل دعمًا أساسيًا للبحث وتطوير المواد لأجهزة تخزين الطاقة.

Translated Description (French)

Ce travail est consacré à l'étude de la comparaison du mécanisme de conduction dans les nanoparticules nues d'hexaferrite de baryum (BaFe12O19) et les nanoparticules revêtues d'orthosilicate de tétraéthyle (SiO2)x/BaFe12O19 (x = 5, 10, 15 et 20 % en poids). La méthode sol–gel modifiée a été adoptée pour la synthèse de ces nanoparticules. Les structures, les morphologies, la composition élémentaire, les modes vibratoires et les propriétés diélectriques de ces nanoparticules ont été étudiés par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage, spectroscopie à dispersion d'énergie, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et mesures diélectriques, respectivement. La taille des cristallites et la taille des particules des nanoparticules de BaFe12O19 ont diminué avec les revêtements de SiO2, ce qui peut être attribué au confinement de la croissance cristalline de ces nanoparticules avec le revêtement. Il a été constaté que ces nanoparticules (SiO2)x/BaFe12O19 ont une forme sphérique uniforme, ne sont pas agglomérées et ont une distribution granulométrique étroite. À température ambiante, ces nanoparticules (SiO2)x/BaFe12O19 ont montré un comportement distinctif avec des fréquences et des revêtements de SiO2 variables. Les résultats expérimentaux de ce travail peuvent fournir un soutien fondamental à la recherche et au développement de matériaux pour les dispositifs de stockage d'énergie.

Translated Description (Spanish)

Este trabajo se dedica a estudiar la comparación del mecanismo de conducción en nanopartículas de hexaferrita de bario desnudo (BaFe12O19) y nanopartículas recubiertas de ortosilicato de tetraetilo (SiO2)x/BaFe12O19 (x = 5, 10, 15 y 20% en peso). Para la síntesis de estas nanopartículas se adoptó el método sol–gel modificado. Las estructuras, morfologías, composición elemental, modos vibracionales y propiedades dieléctricas de estas nanopartículas se estudiaron mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía de dispersión de energía, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y mediciones dieléctricas, respectivamente. El tamaño de cristalito y el tamaño de partícula de las nanopartículas de BaFe12O19 disminuyeron con los recubrimientos de SiO2, lo que se puede atribuir al confinamiento del crecimiento de cristales de estas nanopartículas con el recubrimiento. Se descubrió que estas nanopartículas de (SiO2)x/BaFe12O19 tienen una forma esférica uniforme, no están aglomeradas y tienen una distribución estrecha del tamaño de partícula. A temperatura ambiente, estas nanopartículas de (SiO2)x/BaFe12O19 mostraron un comportamiento distintivo con frecuencia variable y recubrimientos de SiO2. Los resultados experimentales en este trabajo pueden proporcionar un apoyo fundamental a la investigación y desarrollo de materiales para dispositivos de almacenamiento de energía.

Files

115313_1_5.0177379.pdf.pdf

Files (93 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
93 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير طلاء رباعي إيثيل أورثوسيليكات على خصائص العازل الكهربائي والمعاوقة ومعامل جسيمات الباريوم سداسي الفريت النانوية المحضرة بطريقة هلام محلول معدلة
Translated title (French)
Influence du revêtement d'orthosilicate de tétraéthyle sur les propriétés diélectriques, d'impédance et de module des nanoparticules d'hexaferrite de baryum préparées par une méthode sol–gel modifiée
Translated title (Spanish)
Influencia del recubrimiento de ortosilicato de tetraetilo en las propiedades dieléctricas, de impedancia y de módulo de las nanopartículas de hexaferrita de bario preparadas mediante un método de sol–gel modificado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388735871
DOI
10.1063/5.0177379

Is supplement to
https://openalex.org/W4245642133 (Other)
https://openalex.org/W2985263087 (Other)
https://openalex.org/W2985197699 (Other)
https://openalex.org/W2893503465 (Other)
https://openalex.org/W2565890457 (Other)
https://openalex.org/W2463665751 (Other)
https://openalex.org/W2274639860 (Other)
https://openalex.org/W2165123087 (Other)
https://openalex.org/W2021945363 (Other)
https://openalex.org/W2005910385 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1163602229
  • https://openalex.org/W1978582047
  • https://openalex.org/W1985776710
  • https://openalex.org/W1997015437
  • https://openalex.org/W2007266324
  • https://openalex.org/W2012289685
  • https://openalex.org/W2025840991
  • https://openalex.org/W2039970333
  • https://openalex.org/W2060417573
  • https://openalex.org/W2078755482
  • https://openalex.org/W2086710128
  • https://openalex.org/W2087732723
  • https://openalex.org/W2109614229
  • https://openalex.org/W2121877814
  • https://openalex.org/W2314646869
  • https://openalex.org/W2317114940
  • https://openalex.org/W2358414159
  • https://openalex.org/W2530694495
  • https://openalex.org/W2543151763
  • https://openalex.org/W2553193022
  • https://openalex.org/W2739810147
  • https://openalex.org/W2789828249
  • https://openalex.org/W2894631082
  • https://openalex.org/W2901415931
  • https://openalex.org/W2906933319
  • https://openalex.org/W2937654237
  • https://openalex.org/W2976079180
  • https://openalex.org/W2995768103
  • https://openalex.org/W3151774896
  • https://openalex.org/W4220674778
  • https://openalex.org/W4283768961
  • https://openalex.org/W4285143786
  • https://openalex.org/W4313530159
  • https://openalex.org/W4381716609
  • https://openalex.org/W4382940563
  • https://openalex.org/W4383265842
  • https://openalex.org/W4386107533
  • https://openalex.org/W4386243033