Síntesis y caracterización de nanopartículas de magnetita-PVP. Un estudio comparativo entre el método hidrotermal y co-precipitación

AURA BURBANO PATIÑO; MARIA BELEN PEREZ ADASSUS; FERNANDA HORST; VERONICA LASSALLE

Capital Federal

Encuentro; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados- NANO 2019; 2019

Comisión Nacional de Energía Atómica y el Instituto Nacional de Tecnología Industrial

Debido a su gran impacto en áreas como salud, remediación ambiental, electrónica, materiales innovadores e inteligentes, etc. el estudio de la síntesis de nanopartículas magnéticas, en particular de magnetita (NPMs) ha despertado un gran interés en el ámbito tanto científico como tecnológico [1]. La obtención de NPMs a partir de insumos y vías de síntesis amigables con el medio ambiente junto con control de las propiedades fisicoquímicas, (como tamaño, carga superficial, magnetismo, etc.), que aseguran la formación de dispersiones coloidales estables continúa siendo un desafío y objeto de estudio de numerosos grupos de investigación. En el presente trabajo se exploran dos rutas de síntesis de nanopartículas de magnetita i) co-precipitación e ii) hidrotermal, en donde ambas requieren condiciones moderadas y son prácticamente inocuas. Si bien estas metodologías han sido extensamente reportadas, sus mecanismos desde un punto de vista comparativo no han sido suficientemente analizados. Se ha utilizado polivinilpirrolidona (PVP), un polímero hidrófilo no-tóxico, como estabilizante, evaluando variables como, temperatura, frecuencia y velocidad de agregado de los reactivos, agitación magnética, relación en masa precursores/PVP, entre otras, para ambos métodos. Los materiales obtenidos se caracterizaron en términos de su estructura y composición, mediante FTIR, DRX, TG, FRX y espectroscopia de absorción atómica. Se obtuvo el diámetro hidrodinámico (DH) a partir de medidas de dispersión de luz dinámica (DLS) y tamaño de las nanopartículas a través de Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM).Se observaron por TEM tamaños inferiores a 20 nm para las partículas obtenidas a partir de ambas metodologías. Mediante FTIR se comprobó la formación de magnetita a través de la presencia de bandas a 580 cm-1 correspondientes a las vibraciones de estiramiento Fe-O. En la caracterización por DRX se pudo observar la alta cristalinidad del material con los picos de difracción correspondientes a los planos cristalográficos de la magnetita, en ausencia de otras fases . En la Tabla. 1 se muestran los resultados de DH y potencial Z de las NPMs-PVP obtenidos a través de las dos metodologías.