INQUIMAE   12526
INSTITUTO DE QUIMICA, FISICA DE LOS MATERIALES, MEDIOAMBIENTE Y ENERGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Nanotubos de Carbono asociados a nanopartículas de hercinita: Nanocompuestos magnéticos
Autor/es:
MORALES MENDOZA, NOÉ; GOYANES, SILVIA NAIR; CHILIOTTE, CLAUDIO; BEKERIS, VICTORIA; RUBIOLO, GERARDO; CANDAL, ROBERTO JORGE
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; XVII CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUÍMICA Y QUÍMICA INORGÁNICA; 2011
Resumen:
Introducción Los nanotubos de carbono (NTC) se caracterizan por sus altos valores de modulo de Young y tensión a ruptura por lo que se los considera excelentes cargas para reforzar polímeros en monolitos y en películas. Sin embargo su tendencia a agregarse limita su aplicación. La asociación de nanopartículas (NP) magnéticas con NTC produce un material compuesto menos agregado y con propiedades magnéticas que facilitaría su localización en zonas seleccionadas de la matriz polimérica que se desea reforzar. La hercinita (HR) se obtiene durante la síntesis de NTC por CVD empleando Fe-AlOOH como catalizador. Sus propiedades magnéticas y la dureza que otorga a los polímeros cuando se emplea como carga, la convierten en un excelente candidato para asociar a los NTC. Objetivo: Sintetizar sistemas compuestos NTC-HR, determinando sus propiedades magnéticas y el efecto del tamaño de partícula sobre ellas. Resultados y conclusiones Se sintetizó Fe-AlOOH por método sol-gel, partiendo de solución alcohólica de sec-butóxido de aluminio, Fe(NO3)3 1,5 M y HF como catalizador. El sol se convirtió en gel secándolo progresivamente al aire y a HR 20%. Se calcinó 30 min a 450 C para obtener NP de óxidos de hierro incluidas en la matriz de AlOOH (ambos no cristalinos). El xerogel se molió y tamizó, obteniéndose una fracción (A) con tamaño de partícula entre 50 y 75 m, y otra menor a 50 m (B). Sobre cada fracción se sintetizaron NTCs por CVD a 700 C, empleando H2 como reductor, C2H2 como fuente de C y N2 como gas de transporte [1]. El material reducido con H2, antes de crecer NTCs, tiene características ferromagnéticas, lo que indica la presencia de NP de Fe. Estas son los catalizadores para producir NTC a partir de C2H2. En ambos casos, A y B, el rendimiento (R%) fue de 140%, obteniéndose sistemas binarios con partículas de hercinita asociadas a los NTCs (determinado por DRX y SEM-EDX). Los NTCs obtenidos sobre A resultaron en promedio más gruesos que los obtenidos sobre B. Las mediciones de magnetización demostraron que los sistemas obtenidos a partir de A tienen una saturación 40% mayor que a partir de B. Estos resultados son consecuencia del tamaño de las partículas de hercinita. En el caso A, las partículas son de mayor tamaño y la fracción de NP de Fe expuestas en la superficie es menor, por lo tanto, para la misma cantidad de C disponible y el mismo R%, los NTC resultan más gruesos que en B. Por el mismo motivo, la interacción entre las NP de Fe en A está menos interferida por los NTC diamagnéticos que en B, conduciendo a un sistema con mayor magnetización de saturación. Estos sistemas compuestos presentan características magnéticas dependiente del grado de molienda del catalizador. Son promisorios para sintetizar polímeros con nanocargas localizadas y no agregadas.