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X Jornadas Científico Tecnológicas FCEQyN UNaM - Obtención de nanopartículas de óxido de zinc dopadas con Fe: comparación de métodos de síntesis e influencia de parámetros del proceso - Primeros resultados
Congress
Date:
2023Publishing House and Editing Place:
X Jornadas Científico Tecnológicas FCEQyN UNaMSummary *
Las nanopartículas de óxidos metálicos han ganado atención debido a sus numerosas propiedades. Para la síntesis de nanopartículas de óxido de zinc, los métodos químicos húmedos exhiben un excelente equilibrio entre la calidad del producto obtenido y la escasa exigencia de instrumentación. El dopaje con Fe se propone como estabilizador del ZnO en medios acuosos. El objetivo de este trabajo fue sintetizar nanopartículas de ZnO dopadas con Fe mediante sol-gel y coprecipitación, y analizar la influencia de ciertos parámetros de síntesis sobre los productos. Para el método sol-gel se mezclaron Zn(NO3)2·6H2O, Fe(NO3)3·9H2O y ácido cítrico, en una proporción molar de [Zn]:[Fe] = 1:1 y{[Zn]+[Fe]}:[ác. cít.] = 1:3. Luego de calentar a 70 oC y ajustar a pH 5, se agregó etilenglicol como estabilizante y se mantuvo a 90 oC por 4 horas. Posteriormente se secó a 200 oC por 4 horas, y la mitad de la mezcla se calcinó a 550 oC durante 1 hora, la otra durante 2 horas. Para el método de coprecipitación se mezclaron 20 ml de ácido cítrico con 20 ml de solución 1 M de Zn(NO3)2·6H2O y 1 ml de solución 0,01 M de Fe(NO3)3·9H2O. Luego de 20 minutos de agitación se adicionaron 20 ml de solución 2 M de NaOH. Se procedió a una agitación por 2 horas, y se adicionó 2 ml de etilenglicol. La mitad de lamezcla se dejó reposar por 25 horas y la otra mitad por 50 horas. Se secaron ambas fracciones a 120 oC durante 21 horas, y se las calcinó a 500 oC por 2 horas. La primera caracterización de los resultados se realizó mediante DRX. El tamaño de la partícula se calculó por el método FWHM. Se obtuvieron nanopolvos de ZnO de tamaño promedio de cristalita de 20-25 nm por sol-gel, y de 26-30 nm mediante coprecipitación. Las posiciones de los picos de difracción de las muestras se desplazan a ángulos menores en comparación con el ZnO puro, además disminuyen su intensidad, lo que indica la incorporación exitosa de Fe en la matriz de ZnO. En las muestras sintetizadas mediante sol-gel hay patrones dedifracción de especies cristalinas de Fe y se observa ferromagnetismo a temperatura ambiente, que se atribuye a la magnetita y a estas fases de ferrita de zinc. En las muestras sintetizadas mediante coprecipitación aparecieron patrones de difracción de un carbonato denominado natrita. La diferencia en el tiempo de reposo previo a la calcinación por parte de dichas muestras no otorgó diferencias significativas en los productos obtenidos. Se logró la exitosa obtención de nanopartículas de ZnO dopadas con Fe mediante dos métodossencillos y eficientes. Information provided by the agent in SIGEVAKey Words
NanopartículasDopadoSol gelÓxido de zinc