FORMACIÓN DE PELÍCULAS DE ÓXIDOS MESOPOROSOS UTILIZANDO RAYOS X GENERADOS POR RADIACIÓN SINCROTRÓN

DIEGO F. LIONELLO; PAULA Y. STEINBERG; AMENITSCH, HEINZ; MARMIROLI, BENEDETTA; ANGELOMÉ, PAULA C.; FUERTES, M. CECILIA

Buenos Aires

Encuentro; 6º Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales ? JIM 2017; 2017

Instituto Nacional de Tecnología Industrial - INTI

Los óxidos mesoporosos sintetizados combinando el método sol-gel con el autoensamblado de agentes moldeantes son materiales que presentan poros monodispersos altamente ordenados. La técnica usual para consolidar el óxido y remover el surfactante es la calcinación a temperaturas mayores a 300°C. Este método no puede utilizarse si se necesitan contracciones bajas en el espesor, pero alta consolidación de la red inorgánica. En este caso, la utilización de rayos X (RX) es una herramienta no sólo para formar el óxido y eliminar el surfactante, sino también para generar diversos patrones a partir de la combinación de los RX con máscaras absorbentes. En este trabajo, se estudiaron las características estructurales (espesor, contracción, ordenamiento de los poros, cristalinidad, módulo elástico (E) y dureza) de películas mesoporosas tratadas con diferentes dosis de RX, con el fin de comprender las posibilidades de la técnica. Las películas se sintetizaron por spin-coating a partir de soles con diferentes surfactantes (CTAB, F127 y Brij58). Se prepararon muestras de SiO2 y TiO2 sobre sustratos de silicio y se expusieron a los RX en la línea de luz DXRL del sincrotrón Elettra. Se realizaron ensayos de nanoindentación; los valores de E medidos para SiO2 varían entre 2 y 14 GPa (dosis entre 1 y 64 kJ cm-3). Los valores de E obtenidos para altas exposiciones son comparables a los de las muestras calcinadas. En el caso de TiO2, solamente para dosis entre 32 y 64 kJ cm-3 se observa la consolidación del film y los valores de E varían entre 3 y 10 GPa. Estos valores son menores a los medidos para muestras calcinadas (E ≈ 30-50 GPa). Los resultados obtenidos muestran la versatilidad de la técnica y permiten planificar la aplicación de los materiales preparados en la construcción de dispositivos.