INQUIMAE   12526
INSTITUTO DE QUIMICA, FISICA DE LOS MATERIALES, MEDIOAMBIENTE Y ENERGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Síntesis y caracterización de nanopartículas de CoFe2O4 puras y sustituidas por Cr o Mn
Autor/es:
G. HORWITZ; G. A. JORGE; F. V. MOLINA; P. S. ANTONEL
Lugar:
Capital Federal
Reunión:
Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica
Resumen:
Es bien conocido que las propiedades magnéticas de las ferritas de cobalto dependen de la concentración de Co(II) en la estructura cristalina. De esta manera, la adición de cationes metálicos con diferentes estados de oxidación puede dar lugar a un cambio en las propiedades de la ferrita. Con el objetivo de estudiar la influencia de la composición de la ferrita en las propiedades magnéticas, se prepararon nanopartículas de CoFe2O4 puras y sustituidas por Cr o Mn. Las síntesis de las nanopartículas se llevaron a cabo mediante la coprecipitación alcalina de los iones en solución a temperatura controlada (80º C) y en presencia de agitación vigorosa. La composición se reguló mediante el agregado de cantidades estequiométricas de los iones metálicos de la forma CoAxFe2-xO4 ó Co1-yAyFe2O4 (siendo A = Cr ó Mn). Para el primer caso se realizaron síntesis con x = 0,01; 0,05; 0,10; 0,20 y 0,30, mientras que para el segundo con y = 0,05 y 0,10. En todos los casos se obtuvieron nanopartículas prácticamente esféricas. En el caso de las partículas de CoFe2O4 puras se obtuvo un tamaño aproximado de 13 nm, mientras que en el caso de las partículas sustituidas el tamaño disminuye notablemente en el caso de utilizar Cr (tamaño aproximado entre 5 y 6 nm) o Mn (tamaño aproximado entre 8 y 10 nm), dependiendo de su composición en el medio de reacción. Con respecto a las medidas de EDS se dedujo que ambos sustituyentes reemplazan preferentemente al Co en la estructura de la ferrita, en contraposición a lo publicado en literatura [1]. Siguiendo, a partir de los DRX se concluye que en todos los casos las nanopartículas sintetizadas cristalizan en una estructura de tipo espinela, al igual que las nanopartículas de ferrita de cobalto puras. Sin embargo, en el caso de utilizar Cr como sustituyente, los picos aparecen poco definidos, en concordancia con el pequeño tamaño de partícula observado por TEM. Por último, en cuanto a las medidas de magnetización, se encontró que las propiedades magnéticas dependen fuertemente de la identidad del sustituyente, como así también de la proporción empleada en el medio de reacción. Por ejemplo, para las síntesis donde se utilizó la relación estequiométrica del tipo Co1-yAyFe2O4 (y tanto para el Cr como para el Mn) se obtuvieron curvas de magnetización con campos coercitivos mayores que para el caso de las nanopartículas de ferrita de cobalto puras (1700 Oe para Cr, 900 Oe para Mn, en ambos casos para y = 0,10- y 400 Oe para las partículas puras). De esta manera es posible concluir que tanto las propiedades magnéticas como cristalinas son fuertemente dependientes de la identidad y proporción del sustituyente, hecho que permite sintonizar las propiedades deseadas en las nanopartículas desde la síntesis.
rds']