ENTORNO CRISTALINO LOCAL DE IONES Co2+ INTERCALADOS EN NANOTUBOS DE ÓXIDO DE VANADIO / HEXADECYLAMINA

SALETA, M; AURELIO, G.; F. BARDELLI; TROIANI, H.; R. D. SÁNCHEZ; MALTA; TORRESI

Bariloche

Conferencia; VII Reunión Anual AACr; 2011

Asociación Argentina de Cristalografía

La síntesis de nanoestructuras de óxido de metales de transición es un desafío actual entre la comunidad científica. Son muchos los esfuerzos dedicados al desarrollo de materiales y estructuras unidimensionales o con al menos dos dimensiones en la escala nanométrica. Uno de estos sistemas son los nanotubos (NT?s) de óxido de vanadio (VOx). Estas nonoestructuras presentan potenciales aplicaciones en catálisis y como cátodo de baterías recargables Li [1]. Los NT?s de VOx poseen una estructura multipared, donde las paredes del mismo están constituidas por capas alternadas de VOx y de un surfactante orgánico. Este actúa como esqueleto, otorgando rigidez y dureza a la estructura. Las capas de VOx están constituidas por iones de V en dos estados de oxidación (4+ y 5+). Los iones V4+ son esenciales para el enrollamiento de las capas de VOx. Lamentablemente, la presencia de este ion reduce el rendimiento de los cátodos de baterías de Li. En este punto aparece la necesidad de obtener NT?s de VOx, donde se reduzca la cantidad de iones V4+. Con este objetivo, se han realizado tratamientos de intercalación en NT?s VOx/hexadecylamina (HDA) con iones de Co, con el fin de estudiar la influencia de estos en las propiedades magnéticas del sistema. Se ha encontrado que los tratamientos de dopaje con iones de Co reducen significativamente el contenido de iones V4+ manteniendo de la morfología tubular y su estructura de multipared. [2] En este trabajo se presenta una caracterización de nanotubos VOx/HDA dopados con iones Co. Las muestras se estudiaron por microscopía electrónica de transmisión, difracción de rayos X y espectroscopia de absorción de rayos X (XAS). El primer resultado obtenido por XAS es la corroboración del estado de oxidación de los iones de Co (2+) medidos previamente por ESR y susceptibilidad dc. Este resultado se obtuvo comparando los espectros XANES de los NT?s con muestras estándares. Además, los estudios XAS permitieron obtener la primera imagen del entorno cristalino local de los iones Co2+ intercalados en los NT?s. Los iones Co2+ se encuentran en la región del surfactante cerca de dos átomos O de la capa de óxido.