Mostrar el registro sencillo del ítem
dc.contributor.author
Orozco Henao, Juan Manuel

dc.contributor.author
Alí, Francisco Leonel

dc.contributor.author
Azcárate, Julio César

dc.contributor.author
Robledo Candia, Leonardo Daniel

dc.contributor.author
Pasquevich, Gustavo Alberto

dc.contributor.author
Mendoza Zélis, Pedro

dc.contributor.author
Haas, Benedikt
dc.contributor.author
Coogan, Katrina
dc.contributor.author
Kirmse, Holm
dc.contributor.author
Koch, Christoph T.
dc.contributor.author
Vericat, Carolina

dc.contributor.author
Lavorato, Gabriel Carlos

dc.contributor.author
Fonticelli, Mariano Hernan

dc.date.available
2025-07-18T12:28:05Z
dc.date.issued
2024-11
dc.identifier.citation
Orozco Henao, Juan Manuel; Alí, Francisco Leonel; Azcárate, Julio César; Robledo Candia, Leonardo Daniel; Pasquevich, Gustavo Alberto; et al.; Oxidation Kinetics of Magnetite Nanoparticles: Blocking Effect of Surface Ligands and Implications for the Design of Magnetic Nanoheaters; American Chemical Society; Chemistry Of Materials; 36; 22; 11-2024; 11095-11108
dc.identifier.issn
0897-4756
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/266585
dc.description.abstract
Magnetite (Fe3O4) nanoparticles (NPs) are nowadays extensively used in biomedical, environmental, and catalytic applications. However, magnetite is known to oxidize to maghemite (γ-Fe2O3), leading to changes in the physical properties of the NPs. The factors that modulate such transformation and, particularly, the role of the surface capping are often overlooked. In this work we have studied monodisperse Fe3O4 NPs synthesized by organic phase methods with sizes between 9 and 28 nm and we report on the oxidation kinetics of stable NP colloids in organic and aqueous media. The fraction of Fe3O4 in the as-prepared NPs was found to depend on their size but, in contrast to usual assumptions, monochromated electron energy loss spectroscopy results reveal that the Fe2+ concentration is homogeneous across non-stoichiometric nanocrystals, without evidence of a core/shell structure with a γ-Fe2O3 outer layer. Additionally, we show that typical ligand-exchange procedures employed to remove oleate capping from the surface lead to partially oxidized NPs, indicating that surface ligands play a key role in hindering the oxidation reaction. To elucidate the effect of the capping agent in the redox transformation, we demonstrate that the oxidation process is notably slowed down for NPs with increasing oleate coverages. Then, we interpreted these findings quantitatively by considering the coupling between surface reactivity and diffusion of cations within the oxide. Finally, we demonstrate the remarkable impact of the oxidation process on the magnetic properties of the NPs and on their heating efficiencies under radiofrequency magnetic fields. Overall, our results shed light on the importance of the design of iron oxide-based nanomaterials with increased chemical stability and greater control of their physical properties, key aspects for their successful application.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society

dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
MAGNETITE
dc.subject
NANOPARTICLES
dc.subject
OXIDATION
dc.subject
CATION DIFFUSION
dc.subject.classification
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica

dc.subject.classification
Ciencias Químicas

dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS

dc.title
Oxidation Kinetics of Magnetite Nanoparticles: Blocking Effect of Surface Ligands and Implications for the Design of Magnetic Nanoheaters
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2025-07-16T13:45:46Z
dc.journal.volume
36
dc.journal.number
22
dc.journal.pagination
11095-11108
dc.journal.pais
Estados Unidos

dc.journal.ciudad
Washington
dc.description.fil
Fil: Orozco Henao, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Alí, Francisco Leonel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Azcárate, Julio César. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones No Nucleares. Gerencia de Física (Centro Atómico Bariloche); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Robledo Candia, Leonardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Pasquevich, Gustavo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
dc.description.fil
Fil: Mendoza Zélis, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física La Plata; Argentina
dc.description.fil
Fil: Haas, Benedikt. Humboldt-Universität zu Berlin; Alemania
dc.description.fil
Fil: Coogan, Katrina. Humboldt-Universität zu Berlin; Alemania
dc.description.fil
Fil: Kirmse, Holm. Humboldt-Universität zu Berlin; Alemania
dc.description.fil
Fil: Koch, Christoph T.. Humboldt-Universität zu Berlin; Alemania
dc.description.fil
Fil: Vericat, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Lavorato, Gabriel Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Fonticelli, Mariano Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.journal.title
Chemistry Of Materials

dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.4c01959
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.4c01959
Archivos asociados