Detección de compuestos volátiles utilizando (Cr,Ti)2O3: Un estudio por técnicas espectroscópicas

F. CAROL; DANIELA P. VALDÉS; DINA TOBIA; LILIANA MOGNI; S.J.A. FIGUEROA; RODOLFO D. SÁNCHEZ; MARTÍN E. SALETA

Virtual

Encuentro; ENCUENTRO ANUAL INN 2020; 2020

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CONICET-CNEA)

La detección de vapores de compuestos orgánicos es vital en el área salud, diagnóstico médico y cuidado del medio ambiente. Más allá de la extensa lista de síntomas y patologías que se observan tras la exposición a estos tipos de compuestos, también se los ha asociado a la descompensación de algunos estados patológicos o exacerbación de enfermedades crónicas. Por ejemplo, en el ámbito de la salud la detección y cuantificación de pequeñas concentraciones de acetona en el aliento es un nuevo desafío para el control de la cetoacidosis diabética o control de dietas cetogénicas en pacientes con epilepsia. Aquí surge así la necesidad de contar con un sistema de detección de acetona efectivo y versátil que permita cuantificar contenidos desde concentraciones ínfimas a grandes cantidades.La utilización de óxidos semiconductores con estos fines ha sido exitosamente demostrada desde la década de los 60?s. En este contexto, estudiamos las propiedades de detección del Cr2-xTixO3 (x = 0.2 y 0.3; CTO). El CTO es isoestrucutal con el Cr2O3 (estructura corundum). El CTO ha llamado la atención debido a sus rápidos tiempos de respuesta y alta sensibilidad a diversas moléculas pequeñas, las que modifican la resistencia del material en función de su concentración. En particular en este trabajo se estudió el CTO sintetizado por Liquid-Mix. Desde el punto de vista de la detección por cambios en las propiedades eléctricas, los resultados indican una buena sensibilidad y capacidad de cuantificación de diferentes compuestos volátiles. Adicionalmente, se estudiaron los espectros de absorción de rayos X, los cuales muestran la presencia de iones Ti4+ y se observaron cambios en los espectros frente a grandes concentraciones de acetona (>1%). Por otra parte, estudios preliminares de espectros de resonancia de espín electrónico también mostraron modificaciones frente a acetona.