OBTENCIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE ZINC DOPADAS CON FE: COMPARACIÓN DE MÉTODOS DE SÍNTESIS - PRIMEROS RESULTADOS

CARLA POTILISKI; GUSTAVO KRAMER; FLORENCIA BRUERA; PEDRO ZAPATA; ALICIA ARES

Posadas

Jornada; X Jornadas Científico-Tecnológicas de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales (50 Años); 2023

FCEQyN-UNaM

Las nanopartículas de óxidos metálicos han ganado atención debido a sus numerosaspropiedades. Para la síntesis de nanopartículas de óxido de zinc, los métodos químicoshúmedos exhiben un excelente equilibrio entre la calidad del producto obtenido y la escasaexigencia de instrumentación. El dopaje con Fe se propone como estabilizador del ZnO enmedios acuosos. El objetivo de este trabajo fue sintetizar nanopartículas de ZnO dopadascon Fe mediante sol-gel y coprecipitación, y analizar la influencia de ciertos parámetros desíntesis sobre los productos. Para el método sol-gel se mezclaron Zn(NO3)2·6H2O,Fe(NO3)3·9H2O y ácido cítrico, en una proporción molar de [Zn]:[Fe] = 1:1 y{[Zn]+[Fe]}:[ác. cít.] = 1:3. Luego de calentar a 70 ºC y ajustar a pH 5, se agregóetilenglicol como estabilizante y se mantuvo a 90 ºC por 4 horas. Posteriormente se secóa 200 ºC por 4 horas, y la mitad de la mezcla se calcinó a 550 ºC durante 1 hora, la otradurante 2 horas. Para el método de coprecipitación se mezclaron 20 ml de ácido cítrico con20 ml de solución 1 M de Zn(NO3)2·6H2O y 1 ml de solución 0,01 M de Fe(NO3)3·9H2O.Luego de 20 minutos de agitación se adicionaron 20 ml de solución 2 M de NaOH. Seprocedió a una agitación por 2 horas, y se adicionó 2 ml de etilenglicol. La mitad de lamezcla se dejó reposar por 25 horas y la otra mitad por 50 horas. Se secaron ambasfracciones a 120 ºC durante 21 horas, y se las calcinó a 500 ºC por 2 horas. La primeracaracterización de los resultados se realizó mediante DRX. El tamaño de la partícula secalculó por el método FWHM. Se obtuvieron nanopolvos de ZnO de tamaño promedio decristalita de 20-25 nm por sol-gel, y de 26-30 nm mediante coprecipitación. Las posicionesde los picos de difracción de las muestras se desplazan a ángulos menores en comparacióncon el ZnO puro, además disminuyen su intensidad, lo que indica la incorporación exitosade Fe en la matriz de ZnO. En las muestras sintetizadas mediante sol-gel hay patrones dedifracción de especies cristalinas de Fe y se observa ferromagnetismo a temperaturaambiente, que se atribuye a la magnetita y a estas fases de ferrita de zinc. En las muestrassintetizadas mediante coprecipitación aparecieron patrones de difracción de un carbonatodenominado natrita. La diferencia en el tiempo de reposo previo a la calcinación por partede dichas muestras no otorgó diferencias significativas en los productos obtenidos. Se logróla exitosa obtención de nanopartículas de ZnO dopadas con Fe mediante dos métodossencillos y eficientes.