Síntesis y caracterización de nanopartículas de ZnO

M. CRUZ; MIRIAM S CASTRO; M. M. REBOREDO

San Rafael

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Clicap 2012; 2012

CLICAP

El óxido de cinc (ZnO) es uno de los materiales semiconductores más promisorios debido a sus múltiples aplicaciones, especialmente en el campo de la optoelectrónica por sus excelentes propiedades ópticas y buena estabilidad térmica y química. Si bien al presente se han usado un gran número de métodos de síntesis, aún resulta dificultoso lograr el control del tamaño y la forma de las partículas obtenidas. Por otro lado, la ruta de síntesis sonoquímica se ha convertido en una opción para obtener una gran variedad de materiales nanoestructurados. En este sentido, se pueden controlar diferentes factores a través de cambios en la potencia de sonicación, en los precursores químicos o el pH de la mezcla de reacción. Se sintetizaron nanopartículas de ZnO mediante al adición de una solución acuosa de hidróxido de sodio (NaOH) a una solución de sulfato de cinc (ZnSO4.7H2O) o de acetato de cinc (Zn(C2H4O2).2H2O), respectivamente. Se utilizaron diferentes valores de pH de trabajo (9 - 12.5). Luego, a cada muestra se le aplicó una potencia de sonicación de 65W, utilizando una sonda Sonics VCX 130, durante 15 minutos. Posteriormente las suspensiones fueron centrifugadas a una velocidad de 2100 rpm, y a los precipitados obtenidos se los limpiaron con agua desionizada y etanol, y fueron secados en estufa a 60° C hasta peso constante. En el caso de las muestras sintetizadas a partir de acetato de cinc, los polvos debieron ser calcinados para lograr la eliminación total de los residuos orgánicos.   Los polvos fueron analizados mediante Difracción de Rayos X (DRX, Philips PW 1830/40, con radiación CuKα) y Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR, Nicolet 6700, Thermo Scientific), mientras que la morfología y tamaño de las partículas fue analizada mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM, JEOL 6460LV). Los resultados obtenidos mediante XRD y FTIR mostraron  un mayor contenido de impurezas cuando se utilizaron los menores valores de pH independientemente del precursor utilizado. En el caso de los polvos sintetizados a partir de acetato de cinc, los residuos orgánicos fueron eliminados luego de realizar un tratamiento térmico de las muestars. Las imágenes SEM de los polvos de ZnO determinaron un cambio en la morfología de los nanopolvos obtenidos con el cambio del pH y del precursor utilizado.