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ESTUDIO COMPARATIVO DE LA SÍNTESIS DE CrO2 FERROMAGNETICO, A TRAVÉS DE DIFERENTES VÍAS: OBTENCIÓN DE POLVO POLICRISTALINO Y NANOPARTÍCULAS. Ariel L. Cappelletti (2), Mauricio J. Prieto (1), Elisa V. Pannunzio Miner (1) y Raúl E. Carbonio(1) (1) INFIQC-CONICET. Departamento de Físico-Química. (2) IMBIV-CONICET. Departamento de Química Orgánica. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Nacional de Córdoba. Haya de la Torre y Medina Allende. Ciudad Universitaria. 5000 Córdoba. ARGENTINA. e-mail: eminer@mail.fcq.unc.edu.ar Introducción Los materiales que poseen elementos en estado de oxidación inestables en condiciones normales han sido poco estudiados por las dificultades que presenta su preparación. Los pocos compuestos que existen, han demostrado tener propiedades muy interesantes, por ejemplo, el CrO2 (con Cr4+) es un óxido ferromagnético [1] y half-metal[2]. En este trabajo presentamos la síntesis de CrO2 a través de 3 vías sintéticas diferentes: 1) Síntesis bajo atmósfera oxidante (200 bar de O2) y portamuestras de alúmina, 2) Síntesis bajo atmósfera oxidante (200 bar de O2) y portamuestras de oro, [3] 3) Síntesis a través de un precursor polimérico [4]. Los productos fueron caracterizados por Difracción de Rayos X de Polvos (PXRD). Objetivos a) Exploración de las zonas de estabilidad del compuesto CrO2. b) Estudio comparativo de las técnicas de síntesis de CrO2 informadas en bibliografía, y de las modificaciones aquí propuestas. Resultados Se intentó la síntesis de CrO2 a través de la descomposición térmica de CrO3 bajo una atmósfera de 200 bar de O2 durante de 12 hs, según: CrO3(s)→ CrO2(s) + ½ O2(g) . Se realizaron ensayos variando la temperatura entre 400 y 600 ºC, utilizando portamuestras de alúmina (S1) y de oro (S2).Los resultados revelan que la síntesis sobre oro, a 513 ºC y 200 bar de O2 provee de muestras de máxima pureza (100% CrO2, según DRXP). Por otro lado, se sintetizaron nanopartículas (NPs) de CrO2 a través de un precursor polimérico (S3), calcinando el precursor polimérico de polivinil alcohol (PVA) y sacarosa, previamente secado en distintas condiciones. Esta etapa ha demostrado ser crucial para el éxito de la síntesis, lográndose mayor grado de pureza incorporando una modificación a la síntesis expuesta en bibliografía. Según nuestros resultados para la síntesis S2 la calcinación se realizó en portamuestra de oro y bajo 200 bar de O2 a 350 ºC obteniéndose así NPs de CrO2 (S4) a temperaturas considerablemente menores que por el otro método. A través del análisis de los patrones de PXRD y el uso de la ecuación de Scherrer se calculó de manera aproximada el tamaño de partícula para los productos obtenidos en S2 y S4, los cuales se muestran en la Tabla 1. Tabla 1: Comparación del tamaño de partícula obtenido en las síntesis 2 y 4. Parámetro S2 S4 Tamaño de partícula ~ 20 60 nm ~ 2 3 nm Conclusiones -Se logró obtener CrO2 puro en condiciones de síntesis extremas (200 bar O2), de mostrando que el uso de Oro como portamuestras, inhibe la ulterior reducción a Cr3+. -Se logró la síntesis de CrO2 en forma de NPs, introduciendo una modificación a la técnica informada en bibliografía en lo que respecta al calcinado, obteniéndose de este modo, Nps de CrO2 con una pureza superior que la lograda a partir de la técnica original. -Se comparó los tamaños de partículas obtenidos, y a partir de esto se puede concluir que el método de precursores poliméricos favorece el crecimiento de partículas de menor tamaño. Referencias [1] B. L. Chamberland, CRC Crit. Rev. Solid State Mater. Sci., 1977, 7, 1. [2] K.H. Schwarz, J. Phys. 1986, F 16, L211. [3] B. Martinez, J. Fontcuberta, M. J. Martínez-Lope, J. A. Alonso, J. Appl. Phys. 2000, 87, 6019. [4] S. Biswas, S. Ram, Chem. Phys. 2004, 306, 163.