Síntesis de un Material Magnético Tipo Core/Shell de Nanopartículas de Maghemita Recubiertas por una Estructura Mesoporosa Ordenada

NICOLÁS A. FELLENZ; IGNACIO PEREZ DE BERTI; SILVANA J. STEWART; SERGIO G. MARCHETTI; JOSÉ F. BENGOA

Puerto Iguazú

Congreso; 13er Congreso Internacional en Ciencia y Tecnología de Metalurgia y Materiales SAM - CONAMET.; 2013

Sociedad Argentina de Materiales

Reportamos una novedosa síntesis de nanopartículas (NPs) de Maghemita (γ-Fe2O3) funcionalizadas con ácido oleico y posteriormente recubiertas con sílica mesoporosa ordenada. Las NPs de γ-Fe2O3 fueron sintetizadas mediante un procedimiento estándar en presencia de aire utilizando reactivos comerciales sin tratamientos adicionales. La cobertura de las NPs magnéticas, cuyo diámetro promedio determinado a través de medidas de Dynamic Ligth Scattering (DLS) fue de 3 nm, se realizó a temperatura ambiente utilizando tetraetilortosilicato (TEOS) como fuente de silicio y un surfactante catiónico como agente directriz de la estructura mesoporosa. El precipitado obtenido se calcinó a 783 K en atmósfera de nitrógeno y posteriormente en aire para remover el surfactante. El composito final así obtenido fue caracterizado a través de espectroscopía Mössbauer (EM) a temperatura ambiente y a 13 K, medidas de magnetización de saturación a 300 y 6 K, espectroscopía infra-roja con transformada de Fourier (FTIR), fisisorción de N2 a 77 K (BET), difracción de rayos X (DRX) a bajos ángulos y espectroscopía de absorción atómica (EAA). Los resultados obtenidos revelan que el composito final mantiene la fase magnética de γ-Fe2O3, posee comportamiento superparamagnético a temperatura ambiente, altos valores de superficie específica (superior a los 500 m2/g) y una distribución monomodal de diámetros de poro en el rango de los mesoporos con tamaño medio igual a 2.6 nm. Además, los difractogramas de rayos X a bajos ángulos indican la presencia de una estructura tipo MCM-41 como cobertura de las NPs magnéticas. Las características encontradas junto a la facilidad y amplia variedad de funcionalizaciones que se pueden realizar sobre los grupos silanoles de la capa de sílica externa, hacen de este composito un material con excelentes características para su potencial aplicación en el campo de los adsorbentes como así también en biomedicina y separación de biomoléculas.