MATERIALES COMPUESTOS BASADOS EN MAGNETITA Y POLI(3,4-ETILENDIOXITIOFENO)-DODECILBENCENSULFONATO: EFECTO DE LAS VACANCIAS Y EL ENVEJECIMIENTO EN LAS PROPIEDADES MAGNÉTICAS

MATÍAS LANÚS MENDEZ ELIZALDE; CARLOS ACHA; FERNANDO V. MOLINA; P. SOLEDAD ANTONEL

La Plata

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021

Universidad Nacional de La Plata

Introducción: Los materiales compuestos basados en magnetita y poli(3,4-etilendioxitiofeno) dodecilbencensulfonato (PEDOT-DBS) son interesantes por sus propiedades eléctricas y magnéticas, y también por sus potenciales aplicaciones en bioelectrónica, absorción iónica, óptica no lineal, entre otras [1-3]. Es fundamental conocer y comprender las interacciones entre el polímero conductor y la magnetita, poco estudiadas hasta el momento, para así lograr potenciar dichas aplicaciones.Resultados: Se obtuvieron por co-precipitación en medio acuoso y alcalino nanopartículas magnéticas (NPM) de Fe(II)1-xFe(III)2O4, con x = 0; 0,05; 0,15 y 0,30. Luego, las NPM fueron embebidas en una matriz de PEDOT:DBS mediante polimerización química in situ. Se realizó un estudio de las propiedades magnéticas empleando un magnetómetro de muestra vibrante (VSM). Los materiales compuestos mantuvieron el comportamiento superparamagnético propio de las NPM empleadas en su preparación. La incorporación de polímero redujo notablemente la magnetización de saturación (Ms) relativa a la masa total de material. Además, se halló que la reducción en la Ms era menor para los materiales compuestos preparados con NPM con vacancias en Fe(II). A su vez, la Ms relativa a la masa magnética de los materiales compuestos fue notablemente mayor a la esperada teóricamente. Además, se estudió la estabilidad de las NPM y de los materiales compuestos en el tiempo, por exposición a una atmósfera de aire. Para ello se evaluó el deterioro por acción del aire de todos los materiales sintetizados, luego de 1 mes y de 10 meses de preparados los mismos. Se halló que el polímero protege a las NPM, reteniendo en mayor medida las propiedades magnéticas originales de cada uno de los materiales.Conclusiones: Las variaciones en la Ms de los materiales compuestos y su dependencia con las vacancias en Fe(II) en las NPM sugieren la existencia de una interacción entre las NPM y el polímero, que afecta a las propiedades magnéticas y eléctricas. El efecto de las vacancias sugiere que el Fe(II) tiene un papel preponderante en dichas interacciones. La mejora en la estabilidad de las NPM al embeberlas en la matriz polimérica es alentadora desde el punto de vista de las aplicaciones.Referencias:1) Lanús M. E., M., J. Phys. Chem. C 2020, 124, 12, 6884-68952) Wu, Q., J. Mater. Sci. 51 2016, 1572-15803) Li, Y., J. Alloys and Compounds 509 2011, 4104-4107