Evaluación del tamaño y las propiedades magnéticas de nanopartículas de LaFeO3 obtenidas por diferentes métodos de síntesis

LASCANO GONZALO; SANCHEZ RODOLFO; ROMERO CINTIA MARIANA; GOMEZ MARIA INES; NAVARRO CAROLINA

Congreso; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

El óxido mixto de tipo perovskita LaFeO3 es un material ampliamente estudiado por sus propiedadesmagnéticas y eléctricas para distintas aplicaciones, tales como para sensores químicos [1] o catalizadores [2].De acuerdo al método y condiciones de síntesis empleadas es posible obtener nanopartículas de diferentestamaños, lo cual tiene un impacto sobre las propiedadesmagnéticas y, por lo tanto, sobre potenciales aplicaciones. Enel presente trabajo se realizó la síntesis del óxido mixtoLaFeO3 mediante cuatro métodos de síntesis diferentes, sedeterminó el tamaño de partícula obtenido por cada métodoy se analizó los posibles cambios en las propiedadesmagnéticas. Los métodos utilizados fueron: descomposicióntérmica del complejo La[Fe(CN)6]∙5H2O [3], coprecipitación[4], método de Pechini [5] y método de citratos [1]. Con elmétodo de descomposición de un complejo también seevaluó la síntesis a diferentes temperaturas y tiempos decalentamiento y su efecto en el tamaño de partícula. Lasnanopartículas obtenidas fueron caracterizadas por difracción de rayos x de polvos (XRPD), espectroscopiainfrarroja (FTIR), microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de dispersión de energía de rayosx (EDS) y magnetometría de muestra vibrante (VSM). Utilizando los datos de XRPD y la ecuación de Scherrerse determinó el tamaño de partícula aproximado y se comparó con los tamaños determinados medianteSEM. Finalmente, se compararon las curvas de histéresis magnética para cada una de las muestras. MedianteXRPD y FTIR se confirmó la obtención del óxido mixto y su composición química mediante EDS. En el caso delmétodo de coprecipitación se pudieron observar picos de difracción correspondientes a La2O3. Los métodosde Pechini y citratos formaron nanopartículas de menor tamaño. Mientras que por descomposición deLa[Fe(CN)6]∙5H2O el tamaño es menor a temperaturas de descomposición más bajas, sin embargo, serequirió mayor tiempo de calentamiento para obtener el óxido. Las curvas de M vs H para las nanopartículasobtenidas por descomposición de La[Fe(CN)6]∙5H2O a mayor temperatura y método de citrato tuvieron laforma característica para el LaFeO3, teniendo un valor de Ms para las muestras de menor tamaño ycoercitividad próxima a 0, lo que indicaría un comportamiento superparamagnético. En las muestrasobtenidas por el método de Pechini y por descomposición del complejo a menor temperatura, presentaronuna forma sigmoidal, la cual podría atribuirse a impurezas magnéticas en cantidades trazas que deben serconfirmadas. En la comparación de métodos para la obtención de LaFeO3 se pudo observar que los distintosmétodos de síntesis formaron partículas de diferentes morfologías y tamaños. Es posible que endeterminadas condiciones de síntesis se obtengan nanopartículas con impurezas magnéticas que puedenafectar la aplicación de las mismas. Con el método de citratos se sintetizaron las nanopartículas de menortamaño y con un comportamiento superparamagnético.