Síntesis y caracterización eléctrica de CuTiO3 por dos vías

CHAVES, PABLO; DIFEO, MAURO; RAMAJO, LEANDRO

Congreso; Jonicer 5 2022; 2022

En la última década se ha observado en la literatura una mayor tendencia en el estudio de los materiales multifuncionales, en lo que respecta a la cerámica, se presta especial atención a una clase de materiales que pueden cubrir esta necesidad tecnológica, que son los titanatos [1]. Las propiedades ópticas y eléctricas que poseen están confirmadas por artículos publicados en la literatura. También hay una tendencia a estudiar alrededor de titanatos de metales alcalinotérreos como Ca, Ba y Sr [2], pero investigaciones más recientes han abierto la posibilidad de estudiar estos óxidos de metales de transición como el titanato de hierro o cobalto [3, 4]. El proyecto de investigación tuvo como objetivo investigar eléctricamente un material aún no estudiado de esta manera en la literatura, correspondiente al titanato de cobre.La elección se debe a los pocos reportes encontrados en la literatura sobre el material y que aún demuestran el potencial multifuncional que lo configura como de suma importancia desde el punto de vista científico y tecnológico, como es el caso de un estudio realizado en 2020 [5], en el cual el artículo analiza la actividad fotocatalítica en luz visible de las perovskitas. Los materiales fueron sintetizados por el método Pechini y estudiados a través de la degradación del azul de metileno como modelo de contaminante orgánico. Entre las perovskitas estudiadas (CoTiO3, CuTiO3 y NiTiO3), el titanato de cobre mostró la mayor eficiencia de degradación: alrededor del 61% a los 120 minutos.Los pocos estudios que involucran este compuesto (CuTiO3) hasta el momento no analizan las propiedades eléctricas en forma de graneles, sino en películas [6], buscando así una investigación amplia de las propiedades del material, el proyecto buscó realizar procesos de sinterización, microestructura y caracterización eléctrica de materiales. La caracterización eléctrica de los graneles cerámicos incluyó el análisis de las propiedades dieléctricas, no óhmicas y principalmente piezoeléctricas del sistema, sin precedentes hasta el momento. Con estas pruebas, buscamos comprender y relacionar las propiedades del material con la microestructura observada para abrir una nueva posibilidad de líneas de investigación que involucran compuestos cerámicos que contienen cobre, además de titanatos de metales de transición.Se utilizaron diferentes vías para la obtención del material: reacción en estado sólido con mezclas de CuO y TiO2 pesadas estequiométricamente, reacción en estado sólido utilizando nitrato de cobre en lugar de óxido, y síntesis con sal fundida (molten salt synthesis- MSS) utilizando NaCl como facilitador de la reacción. Se realizaron tres recorridos para comprender cómo afectan las características eléctricas generales del material. Por lo que, en este trabajo, se plantea el estudio de dos métodos de síntesis, uno relacionado con la reacción en estados sólido y la otra la reacción en sales fundidas. Los resultados preliminares, muestran que la reacción en estado sólido no logra obtener una fase de CuTiO3, debido a la poca reactividad de los precursores de partida; mientras que el proceso en sales fundidas logró obtener CuTiO3.