Preparación de óxidos mixtos de Zn y Mn recuperados de pilas alcalinas como potenciales materias primas en dispositivos optoeléctricos

MARÍA VICTORIA GALLEGOS; M.MEYER; J.SAMBETH; L.C. DAMONTE

Encuentro; XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2019

El ZnO es uno de los óxidos más importantes debido a sus propiedades ópticas y electrónicas, presenta un Egap de 3.37 eV a temperatura ambiente. Tiene diversas aplicaciones tales como dispositivos optoelectrónicos, sensores, en la industria farmacológica, etc. Por otro lado, el dopaje de ZnO con metales de transición, como Mn o Co, cambia sus propiedades electrónicas y magnéticas y por tanto sus potenciales aplicaciones. El Zn junto al Mn son metales que forman parte de pilas alcalinas y de Zn/C, por lo cual una posibilidad tecnológica es recuperar el Zn como ZnO y el Mn como MnOx, evitando así un problema ambiental para las futuras generaciones. El objetivo de este trabajo es obtener óxidos mixtos nanocristalinos de Zn y Mn por molienda mecánica. Los polvos de partida utilizados fueron ZnO y MnOx recuperados de pilas alcalinas y de Zn/C a través de un proceso biohidrometalúrgico descripto en trabajos previos. Se analizó la evolución de las propiedades estructurales, electrónicas ópticas y magnéticas de los polvos resultantes en función del contenido de MnOx (1.5, 3 y 6%). Los difractogramas correspondientes a los sólidos obtenidos muestran principalmente las líneas características de la fase wurtzita. Para las muestras 3 y 6 % de MnOx pueden observarse algunas líneas de difracción asignadas a distintas fases de óxidos de manganeso presentes en el sólido de partida. Del análisis de los espectros UV-vis se evalúo la energía de gap óptico (Egap) utilizando la relación de Tauc- Mott, observando una variación con el contenido de Mn. Los resultados de las propiedades magnéticas indican que estos óxidos poseen una contribución paramagnética y una ferromagnética que varía con el porcentaje de Mn. El resultado de estos estudios permitirá verificar la eficiencia de la molienda mecánica en el dopaje de ZnO y evaluar la posibilidad de utilizar óxidos recuperados en distintas aplicaciones tecnológicas.