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

D. F. LIONELLO; P. Y. STEINBERG; H. AMENITSCH; B. MARMIROLI; ANGELOMÉ, PAULA; M. C. FUERTES

San Martín

Encuentro; 6° Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales - JIM 2017; 2017

SAM-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 films mesoporosos tratados con diferentes tiempos de exposición (t) a los 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, TiO2 y ZrO2 sobre sustratos de silicio y se expusieron a los RX en la línea de luz DXRL de Elettra.Se realizaron ensayos de nanoindentación; los valores de E medidos para SiO2 varían entre 2 y 14 GPa (t entre 10 min y 2 h). Los valores de E obtenidos para altas exposiciones son comparables a los de las muestras calcinadas. En el caso de TiO2, solamente para t entre 1 y 2 h se observa la consolidación del film y los valores de E varían entre 3 y 10 GPa. Estos valores son menores a los obtenidos en 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 para sensado óptico y espectroscópico.