Respuesta de la perovskita LaFeO3 nanoestructurada para detectar compuestos orgánicos volátiles

M.D. ACCIARRI; I.SOSA; A. BARUJ; M.E. SALETA; R.D. SÁNCHEZ

Buenos Aires

Congreso; 103º Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina (R.N.F); 2018

AFA filial Buenos Aires

Presentamos un estudio sobre la caracterización estructural, cristalina, tamaño de grano y la respuesta para detectar diferentes compuestos orgánicos volátiles (VOCs) en la perovskita LaFeO3. A partir del método de síntesis por vía líquida, conocido como ?liquid mix? o Método de Pechini se sintetizaron muestras con diferentes tamaños de grano a partir de distintos tratamientos térmicos (600, 750, 900 y 1250 ◦C) durante 2 horas. En la preparación del sol-gel se utilizaron cantidades estequiométricas de La(NO3)3 y Fe(NO3)3, además de etilenglicol y ácido cítrico. Utilizando la técnica de microscopía de barrido electrónico se estudiaron los cambios en la morfología del material así como también la variación del tamaño de grano en función de la temperatura de tratamiento. Estas muestras fueron analizadas mediante el método de difracción por rayos X, detectando la fase perovskita y mediante el análisis del ancho de los picos de difracción se pudo determinar cómo varía el tamaño de cristalita, obteniendo para la muestra tratada a 600 ◦C un diámetro promedio en las cristalitas de 30 nm. El polvo nanométrico tratado a 600 ◦C fue sinterizado a esta misma temperatura para realizar los estudios sobre las propiedades de transporte eléctrico y su respuesta ante VOCs. La conductividad eléctrica en función de temperatura desde 300 ◦C hasta 500 ◦C muestra una dependencia exponencial con T−1 4 asociada al modelo de Mott de tipo ?variable range hopping? (VRH). Desde temperatura ambiente hasta 300 ◦C se observa un quiebre en los valores de conductividad con temperatura, probablemente a un cambio de mecanismo en la conductividad eléctrica. Finalmente, se estudio´ la repuesta de esta perovskita nanométrica a los VOCs, en particular el cambio en la resistencia eléctrica del material al ponerlo en contacto con vapores controlados en concentración de acetona y etanol a 450 ◦C. Se observo´ una excelente correlación con la magnitud del cambio de resistencia eléctrica y la concentración del VOCs. Se encontró una sensibilidad máxima de 20% y 10% respectivamente para ambos solventes volátiles para una concentración de 550 ppm