Caracterización espectroscópica y magnética del compuesto paramagnético CuSO4·5H2O en condiciones de confinamiento en alúmina porosa

PÉREZ, ANA LAURA; KEMMERER, AXEL; ZAPATA, ALEJANDRO; FORZANI, LUISINA; DALOSTO, SERGIO D.; URTEAGA, RAÚL; BRONDINO, CARLOS D

Río Cuarto - Córdoba

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Universidad Nacional de Río Cuarto

El estudio de compuestos de coordinación que podrían funcionar como nanopartículas magnéticas es un campo relevante de investigación dentro del magnetismo molecular. En ello confluye tanto el interés por sus potenciales aplicaciones tecnológicas así como la comprensión a nivel básico de los fenómenos que las producen. Debido a que las propiedades magnéticas de un sistema extendido son muy diferentes a las propiedades magnéticas de sistemas aislados o clusters, el objetivo de nuestro trabajo se basa en estudiar complejos metálicos confinados espacialmente, de forma de generar sistemas tipo clusters lineales, magnéticamente independientes uno de otros, y evaluar sus propiedades como entidades que generen nuevos materiales magnéticos. La espectroscopia de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR), especialmente aplicada a monocristales [1], es muy útil para relacionar el magnetismo con la estructura de los caminos químicos que comunican los iones en la red cristalina. Por esta razón, se prepararon monocristales de CuSO4·5H2O por evaporación lenta a temperatura ambiente de una solución acuosa saturada preparada con polvo policristalino.Para el confinamiento del compuesto se utilizó alúmina anódica porosa (AAP). Estas estructuras se forman cuando un sustrato de aluminio es anodizado en una solución de electrolito ácido en condiciones adecuadas. Las características estructurales de estas capas, tales como el diámetro de poro, distancia entre poros, porosidad, espesor de la película, y espesor de la capa barrera son dependientes de las condiciones de anodizado. Teniendo en cuenta las propiedades de estos materiales, como el gran área superficial y la variación del índice de refracción ante la presencia de analitos, se los puede utilizar como plataforma para la introducción de moléculas orgánicas e inorgánicas [2].Se realizaron mediciones de EPR en Banda X en muestras de polvo, solución y monocristal para el CuSO4·5H2O, y mediciones de EPR de las muestras introducidas en alúmina porosa. Entender las propiedades magnéticas de estos sistemas de Cu(II) en estado sólido y solución sirve para su comparación con los estudiados en estado de confinamiento. Se utilizó una técnica interferométrica que permite la caracterización morfológica de estas estructuras a partir del estudio de la dinámica de llenado capilar utilizando fluidos simples [3]. Luego se utilizó la misma técnica para monitorear el ingreso en los nanoporos de los complejos metálicos. La caracterización de la estructura electrónica de los centros metálicos, las interacciones magnéticas entre ellos, y la orientación de los centros metálicos se llevó a cabo mediante EPR aplicada a las muestras obtenidas. Los ensayos realizados hasta el momento, incorporando CuSO4·5H2O, mostraron que el confinamiento induce una orientación preferencial de los complejos dentro de los poros. REFERENCIAS 1.Pérez A. L., y otros. EJIC. 40 (2021) 4183-4195.2.Kumeria T., y otros. Sensors. 14(7) (2014) 11878-11918.3.Urteaga R., y otros. Langmuir, 29(8) (2013) 2784-2789.