Caracterización de películas cerámicas de TiO2 y ZnO fabricadas por sol-gel spray-pyrolysis

E. PASQUELE; M. R. TEJERINA; E.A. VILLEGAS; G.SUAREZ; R.PARRA

La Plata

Encuentro; 102a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2017

Asociación Física Argentina

Las películas cerámicas delgadas son ampliamente estudiadas por su inter ́es en aplicaciones tecnológicas. Estos recubrimientos pueden conformar celdas solares, superficies de transmisión, emisión o reflexión selectiva de luz y también mejorar la biocompatibilidad de un sustrato o generar superficies antimicrobianas, entre otras tantas aplicaciones [1-6]. Las películas estudiadas en este trabajo fueron producidas por la técnica denominada sol-gel spray-pyrolysis. Esta técnica consiste en atomizar la solución a través de una boquilla estrecha por acción de un gas, para que en forma de pequeñas gotas seconforme una película en el sustrato colocado sobre una placa calefactora. Las características de la película dependerán de la composición, concentración y viscosidad de la solución, de la distancia de aplicación, del gas empleado y del tiempo de enfriamiento, entre otros factores. Entre las ventajas de esta técnica de fabricación se puede mencionar que permite generar recubrimientos de grandessuperficies, de espesor relativamente uniforme y no requiere de múltiples etapas. Un primer paso para desarrollar películas con características apropiadas y aplicables a las mencionadas tecnologías es la caracterización físico-química de las mismas. En este trabajo presentamos una caracterización de películas cerámicas de TiO2 y ZnO fabricadas por el método descrito empleando una temperatura de sustrato de 450ºC. Se observó su espesor por microscopía electrónica de barrido (SEM) y la morfología de su superficie por microscopia de Fuerza Atómica (AFM). Su composición química se estudió por espectroscopia de Rayos X de Energía dispersiva (EDX). A su vez, se realizaron estudios de transmitancia y emisión óptica de estas películas. Por otra parte, para analizar su biocompatibilidad, se estudió la adhesión de diferentes células (C2C12, células HeLa y osteoblastos) sobre estas películas. Los estudios mencionados permitieron caracterizar diferentes propiedades de estos recubrimientos.Refs:[1] C. Jerey Brinker, Alan Hurd, Fundamentals of sol-gel dip-coating, Journal de Physique III, 7 (1994) 1231.[2] HA Macleod, Thin lms optical lters, Institute of Physics Publishing, 2001.[3] T. Touam, L. Znaidi,I.Ninova-Kuznetsova, O. Brinza, A. Fischer and A. Boudrioua, Low Loss Sol-Gel TiO2 Thin Films forWaveguiding Applications. Coatings, 3 (2013) 49.[4] T.H.Hoekstra, L.T.H.Hilderink, P.V.Lambeck, Th.J.A.Popma, Photoluminescence and attenuation of spray-pyrolysis-deposited erbium-doped Y2O3 planar optical waveguides. OpticsLetters, 17(1992) 1506.[5] Giancarlo C. Righini, Chapter: Characterization of Sol-Gel Thin-Film Waveguides, Handbook of Sol-Gel Science and Technology; Kubler Academic Publishers, 2016.[6] A.G.Cuevas, K.Balangcod, T.Balangcod, A.Jasmin, Optical Properties and Antibacterial Activity of Zinc Oxide Films Synthesized via Spray Pyrolysis Surface Morphology, Procedia Engineering, 68(2013) 537.