Material Híbrido de oxidiacetato/etilenglicol/TEOS/Eu(III): Análisis Térmico y espectroscópico

C. MARCHI; B. C. BARJA

Salta

Congreso; XVI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA y QUÍMICA INORGÁNICA; 2009

Universidad Nacional de salta

MATERIAL HIBRIDO DE OXIDIACETATO/ETILENGLICOL/TEOS/Eu(III): ANÁLISIS TÉRMICO Y ESPECTROSCÓPICO M. Claudia Marchi y Beatriz C. Barja Introducción: El uso de aditivos químicos para controlar el secado de geles de sílice para obtener materiales libres de rajaduras o cuarteamientos ha sido utilizado por varios autores1. Estos aditivos pueden ser amidas, polialcoholes, etc., los cuales son agregados durante la síntesis de la matriz por medio de la técnica sol-gel. Uno de los aditivos utilizados es el etilenglicol, EG, el cual se agrega durante la hidrólisis/ condensación de los alcóxidos de silicio. El uso de Eu(III) (4f6) en el estudio de sistemas vítreos se debe a su elevada capacidad de sensar el entorno del sistema2 en el cual se halla inmerso a través de sus bandas de emisión características: 5D0 ® 7FJ con J = 0, 1, 2, 3 y 4 a ca. 578, 590, 615, 650 y 698 nm, respectivamente. Objetivo: Sintetizar un compuesto híbrido orgánico-inorgánico a partir de TEOS (tetraetoxisilano) con ácido oxidiacético (oda) en el cual el EG se una covalentemente al oda vía uniones amida, en presencia de una sal de Eu(III). Monitorear el proceso sol-gel a través de la evolución de los espectros IR, DRX y de emisión de Eu(III), así como por análisis termogravimétrico (TG) y térmico diferencial (DTA). Comparar los resultados con una muestra de referencia en donde no se ha agregado EG. Resultados: Se sintetizó el éster EG -oda-EG partiendo de 0.037 moles de EG, 4.6.10-3 moles de oda y 2.3.10-4 moles de EuNO3.6H2O (relación en moles: EG/ Eu= 1: 8: 6.10-3). La solución final translúcida se agregó a una solución pre-hidrolizada de TEOS/H2O (1:1) a pH= 1.5. La relación molar final fue: TEOS: EG: oda: H2O: Eu = 1:4: 0.5: 3,5: 0.03. En forma simultánea se sintetizó a pH =1.5 una muestra de referencia sin EG, (relación en moles TMOS : EtOH : H2O = 1: 2.5 : 6) conteniendo un 0.4 % en moles del complejo Na3[Eu(oda)3] respecto de TMOS. Se analizaron los espectros IR en pastilla de KBr y los espectros de emisión del Eu(III) contenido en las muestras a varias temperaturas. Las temperaturas de análisis fueron escogidas en función de los resultados obtenidos en las corridas de los análisis térmicos. Para una mejor comparación se midieron los mismos estudios en los reactivos puros oda y EG. Conclusiones: El difractograma del compuesto híbrido muestra la aparición de un hombro a ángulos menores producto de la formación de la cadena SiO-EG-oda-EG-OSi respecto de la cadena de SiOSi de la referencia. En el DTA se observa un pico exotérmico a 450oC asignable a la descomposición del fragmento orgánico del híbrido a diferencia de la muestra de referencia cuya temperatura de descomposición se observa a 350oC. Los espectros IR permiten evidenciar las temperaturas a las que se producen los cambios en la composición de la muestra híbrida por seguimiento de la banda de absorción del carbonilo del oda. La relación de las bandas 5D0®7F2 / 5D0®7F1 de los espectros de emisión de Eu(III) en la muestra híbrida crece en el tiempo evidenciando un descenso en la simetría de los sitios en que se ubica el Eu(III). 1. Parashar et al, J. Mat. Sci. Lett. (1996) 1403-1407. Stefanescu et al. J. Sol Gel Sci Techn.(2007), 41, 71-78. 2. R. Reisfeld et al  Molecular Physics Molecular Physics, (2004), 102, 1319-1330.