Compositos de polipirrol y nanopartículas de CoFe2O4: influencia del polímero en el comportamiento magnético

IGNACIO MUÑOZ RESTA; JOSÉ MIGUEL SELLÉS; MATÍAS LANÚS MENDEZ ELIZALDE; FERNANDO V. MOLINA; P. SOLEDAD ANTONEL

Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquímicas

En los últimos años ha surgido un particular interés en la preparación de compositos de nanoestructuras magnéticas embebidas en matrices de polímeros conductores [1], ya que se trata de materiales que poseen tanto susceptibilidades magnéticas altas como alta conductividad eléctrica. Además, el uso de polímeros conductores permite controlar las propiedades del material a través de una señal eléctrica, mediante la óxido-reducción del polímero.Se prepararon compositos de CoFe2O4 y polipirrol (PPy) a través de la polimerización in situ del monómero, variando algunas de las condiciones de síntesis involucradas: cantidad de nanopartículas (NP), temperatura de reacción, presencia o ausencia de ácido dodecilbencensulfónico (DBSA, agente protector de NP), entre otras. Los materiales fueron caracterizados por microscopía SEM, DRX, FTIR, TG, medidas de magnetización y de conductividad eléctrica en ausencia y presencia de un campo magnético externo. En primer lugar, se encontró que es posible sintonizar las propiedades del material final variando la cantidad de NP incorporadas al medio de reacción. Además, los materiales obtenidos conprotección de las NP (presencia de DBSA) muestran parámetros magnéticos que son independientes de la relación PPy/NP en los mismos. Por otro lado, en ausencia de DBSA, tanto el campo coercitivo como la relación de remanencia disminuye ncon el aumento de la relación PPy/NP. Estos resultados sugieren interacciones entre el polímero y las NP, las cuales afectan la anisotropía magnética de las NP. Los compositos con una baja relación PPy/NP muestran magnetorresistencia positiva, de aproximadamente 20% a temperatura ambiente, indicando una influencia de las NP magnéticas en la conducción del polímero. Por último, una baja temperatura de reacción (cercana a los 0º C) favorece la polimerización lenta del pirrol, dando lugar a compositos con propiedades magnéticas y conductoras mejoradas con respecto a la síntesis a temperatura ambiente.Conclusiones: Los estudios realizados revelan la influencia del polímero en las propiedades magnéticas de los compositos. Esto se puede atribuir a cambios inducidos por el PPy en la superficie de las NP. Los compositos con baja proporción de PPy son prometedores como sensores de campos magnéticos, por ejemplo.Referencias:[1] Antonel, P. S.; Berhó, F. M.; Jorge, G.; Molina, F. V, Synth. Met. 2015, 199, 292-302.