Preparación y caracterización de materiales compósitos basados en películas auto-organizadas de nanotubos de TiO2

A. MANGIAROTTI; J. M. GUZMÁN; O. E. LINAREZ PÉREZ

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de investigación Fisicoquímica

En la última década, las nanoestructuras auto-organizadas de diferentes óxidos y semiconductores han recibido considerable atención debido a que estos materiales poseen un potencial uso tecnológico. Se ha demostrado que la anodización de titanio en electrolitos conteniendo iones fluoruro es la vía de fabricación de arreglos altamente ordenados de nanotubos con propiedades excepcionales. En este trabajo se estudian la síntesis, morfología y propiedades eléctricas de sistemas nanotubulares de TiO2, como así también su uso como material base en la generación de materiales compósitos por electrodeposición de metales. Las películas auto-organizadas de nanotubos de TiO2 se prepararon por medio de anodizado empleando electrolitos no acuosos y sus propiedades morfológicas y estructurales se analizaron tanto con técnicas microscópicas (FE-SEM) como electroquímicas (EIE). A partir del análisis de las micrografías FE-SEM, se obtuvo la dependencia de los parámetros geométricos (diámetro medio, longitud, relación de aspecto, densidad de los tubos y fracción de superficie cubierta por poros) con diversos parámetros experimentales (potencial aplicado, temperatura, tiempo de anodizado y composición del baño electrolítico). Complementariamente, se estudiaron las propiedades eléctricas de las películas nanotubulares de TiO2 mediante EIE. Se aplicó el modelo de “pit pasivo” para describir la interfase Ti/TiO2 nanotubular/electrolito y se obtuvieron resultados que se correlacionan con las propiedades morfológicas de las películas analizadas previamente por FE-SEM. Por otra parte, para generar las superficies compósitas, se analizaron diversas vias de electrodeposición metálica sobre las películas de nanotubos de TiO2. Se utilizó cobre como material a depositar por medio de técnicas de control de corriente. La morfología de los materiales obtenidos se estudió por SEM y sus propiedades eléctricas fueron analizadas por técnicas electroquímicas. El estudio electroquímico empleando sondas redox muestra un incremento de la conductividad electrónica de las superficies compósitas generadas por la deposición cobre sobre las películas de nanotubos de TiO2.