Síntesis de precursores monodispersos de Cu(II)-Ce(III)-Gd(III) y formación de óxidos mixtos

CECILIA SORBELLO; MATÍAS JOBBÁGY; ROBERTO J. CANDAL

Tandil, Buenos Aires

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

AAIFQ

Síntesis de precursores monodispersos de Cu(II)-Ce(III)-Gd(III) y formación de óxidos mixtos aCecilia Sorbello, aMatías Jobbágy aRoberto J. Candal aINQUIMAE, DQIAyQF, FCEN, UBA, Ciudad Universitaria, Buenos Aires, Argentina e-mail: jobbag@qi.fcen.uba.ar  o  candal@qi.fcen.uba.ar Los óxidos mixtos conteniendo cobre y tierras raras cobran cada vez más notoriedad debido a sus propiedades catalíticas, que los hacen apropiados para aplicaciones en oxidación catalítica de CO [1]. La presencia de Gd modifica las propiedades de transporte del O en ceria, aumentando el campo de aplicaciones posibles de estos materiales [2]. Debido a la complejidad del sistema, el desarrollo sistemático de estos materiales está unido a la posibilidad de contar con técnicas de síntesis robustas, que conduzcan a materiales de composición y morfología controlada. Este trabajo estudia la cinética de precipitación de partículas mixtas monodispersas de Cu(II)-Ce(III)-Gd(III) mediante la alcalinización en fase homogénea. Se utiliza la hidrólisis térmica (80 ºC) de soluciones conteniendo urea y los nitratos de Cu(II)-Ce(III)-Gd(III) en las proporciones deseadas. La composición de la solución y los sólidos se estudia mediante espectroscopia de plasma y análisis elemental, confirmando la coprecipitación de los tres cationes. La morfología y tamaño de las partículas obtenidas fue caracterizada por microscopía electrónica de barrido (acoplada con análisis por microsonda EDS) y Dispersión Dinámica de Luz. Las determinaciones de FTIR y difracción de rayos X indican que se trata de hidroxocarbonatos amorfos. Se estudió de la transformación térmica de los precursores en los óxidos mixtos correspondientes, evaluando la influencia de la presión parcial de O2 en la oxidación de Ce(III) a Ce(IV) y la cinética de descomposición (deshidratación-descarboxilación). De este modo, siguiendo una secuencia de deshidrataciones-descarboxilaciones, se obtuvieron óxidos mixtos, según la siguiente ecuación global: 0,175 O2 + Ce0.7Gd0.1Cu0.2(OH)2.8-x(CO3)x/2.nH2O           Ce0.7Gd0.1Cu0.2O1.65 + (1,4+n –0,5x) H2O + 0,5x CO2 Mediante el análisis por difracción de rayos X de polvos, se estudió la evolución de los óxidos (inicialmente nanocristalinos) en función de la temperatura de recocido, con el objetivo de conocer las fases cristalinas estables que se desarrollan durante la segregación. El método permite obtener partículas monodispersas de óxidos ternarios no estequiométricos de alta área específica. [1] Jobbágy, M.; Marino, F.; Schonbrod, B.; Baronetti, G.; Laborde, M. Chem. Mater.; 2006; 18(7); 1945-1950] [2] Zhang T.S., Ma J., Luo, L.H., Chan S.H.; J. Alloys Comp.; 2006, 422, 46-52 Agradecimientos : Claudia Marchi por ayuda con el SEM, CONICET por la financiación