Influence of iron oxide nanoparticles on the rheological properties of hybrid chitosan ferrogels

Abstract

Magnetite nanoparticles have been successfully synthesized in the presence of chitosan using an in situ coprecipitation method in alkali media. This method allows obtaining chitosan ferrogels due to the simul taneous gelation of chitosan. The chitosan concentration has been varied and its effects on the particle synthesis investigated. It has been demonstrated that high chitosan concentrations prevents the forma tion of magnetite due to the slow diffusion of the alkali species through the viscous medium provided by chitosan, instead iron hydroxides are formed. The presence of magnetite nanoparticles increases the elas tic modulus which results in a reinforcement of the chitosan ferrogels. This effect is counterbalanced by the disruption of hydrogen bonding responsible for the formation of chitosan hydrogels in alkali media. 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Se han sintetizado con éxito nanopartículas de magnetita en presencia de quitosano utilizando un método de coprecipitación in situ en medios alcalinos. Este método permite obtener ferrogeles de quitosano debido a la gelificación simultánea del quitosano. Se ha variado la concentración de quitosano y se han investigado sus efectos sobre la síntesis de partículas. Se ha demostrado que altas concentraciones de quitosano impiden la formación de magnetita debido a la lenta difusión de las especies alcalinas a través del medio viscoso proporcionado por el quitosano, en su lugar se forman hidróxidos de hierro. La presencia de nanopartículas de magnetita aumenta el módulo de elasticidad lo que resulta en un refuerzo de los ferrogeles de quitosano. Este efecto se ve contrarrestado por la interrupción de los enlaces de hidrógeno responsables de la formación de hidrogeles de quitosano en medios alcalinos. 2009 Elsevier Inc. Todos los derechos reservados.