1. Experimental design approach for the synthesis of 3D-CoFe2O4 nanoflowers thin films by low-cost process
- Author
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N. Hosni, K. Zehani, K. Djebali, Frederic Mazaleyrat, H. Maghraoui-Meherzi, Lotfi Bessais, Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est (ICMPE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Tunis El Manar (UTM), Centre de Biotechnologie de Borj Cédria (Hammam-Lif, Tunisie), Matériaux Magnétiques pour l'Energie (SATIE-MME), Composants et Systèmes pour l'Energie Electrique (CSEE), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Composants et Systèmes pour l'Energie Electrique (SATIE-CSEE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Horizontal scan rate ,[PHYS]Physics [physics] ,Materials science ,Annealing (metallurgy) ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,02 engineering and technology ,010402 general chemistry ,021001 nanoscience & nanotechnology ,Condensed Matter Physics ,01 natural sciences ,Capacitance ,0104 chemical sciences ,Magnetization ,Ferrimagnetism ,[SDE]Environmental Sciences ,Doehlert matrix ,[CHIM]Chemical Sciences ,General Materials Science ,Thin film ,Composite material ,0210 nano-technology ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Chemical bath deposition - Abstract
Three-dimensional CoFe2O4 nanoflowers thin films have been deposited on stainless steel by low-cost chemical bath deposition process. The experimental design methodology has been applied to investigate the effect of the principal experimental parameters on the saturation magnetization. The Rechtschaffner design demonstrates that annealing temperature, deposition time and reactional medium temperature are the most influential parameters. Doehlert matrix has been used to predict the optimal condition of the saturation magnetization. XRD data confirm the formation of the desired CoFe2O4 phase. SEM analysis reveals the formation of three-dimensional nanoflowers like-morphology. The CV curve of 3D-CoFe2O4 nanoflowers thin film deviate from the perfect rectangular shape, demonstrate this pseudocapacitive characteristics. The specific capacitance was found to be 472 F g−1 at 5 mA s−1 scan rate. The VSM measurement demonstrate that the film exhibits a ferrimagnetic behavior, with easy magnetization axis along the plane of the films. The 3D-CoFe2O4 elaborated at the optimal conditions shows a maximum saturation magnetization of 0.44 T.
- Published
- 2020
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