Sintesis y Caracterizacion de Compositos de Nanoparticulas Magneticas y poli -etilendioxitiofeno

HORWITZ, GABRIELA; LANÚS MÉNDEZ ELIZALDE, MATÍAS; JORGE, GUILLERMO A.; MOLINA, FERNANDO V.; ANTONEL, PAULA S.

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de investigación Fisicoquímica

Introducción:  La  combinación  de  polímeros  conductores  con  nanoestructuras magnéticas da lugar a materiales que poseen tanto susceptibilidades magnéticas altas como  alta  conductividad  eléctrica1,2.  De  esta  manera,  estos  compositos  presentan posibles aplicaciones tecnológicas, sobre todo en el campo de sensores y actuadores.  Objetivos:  Sintetizar  y  caracterizar  nanopartículas  de  CoFe 2 O 4   (ferromagnéticas)  y Fe 3 O 4   (superparamagnéticas).  Preparar  compositos  de  dichas  nanopartículas  y  poli-etilendioxitiofeno (PEDOT) (polímero conductor), de manera de obtener materiales que conserven las propiedades de ambos componentes. Caracterizar los materiales.  Resultados:  Los  compositos  fueron  preparados  por  polimerización  del  monómero EDOT en presencia de una dispersión de nanopartículas magnéticas. Se utilizó ácido dodecil-bencensulfónico  (DBSA)  como  medio  ácido  y  agente  protector  de  las nanopartículas del medio de reacción. Se obtuvieron distintos compositos, variando la relación molar monómero : nanopartícula. En primer lugar se observó que la presencia de  nanopartículas  provoca  un  efecto  catalizador  en  la  polimerización  de  EDOT, obteniéndose rendimientos de reacción notablemente mayores, en comparación a la polimerización en ausencia de nanopartículas. A partir de la caracterización por SEM (Scanning  Electron  Microscopy)  se  encontró  que  las  nanopartículas  se  mantuvieron intactas durante la polimerización, por lo que se deduce que el DBSA las protegió de forma exitosa. Por otro lado, a partir de las medidas de magnetización se encontró, para los compositos con CoFe 2 O 4 , que la magnetización de saturación (M s ) disminuye conforme aumenta la cantidad de PEDOT, dado que el mismo es esencialmente no magnético. Asimismo, se pudo ver que la relación de remanencia (M r /M s ) aumenta al incrementar la proporción de polímero en el composito, lo cual sugiere la presencia de interacciones entre las nanopartículas y el polímero conductor. A partir del análisis por espectroscopía infrarroja (FTIR) se encontró el corrimiento de ciertos picos, hecho que también está de acuerdo con la presencia de interacciones entre ambos componentes. Por  último,  la  conductividad  eléctrica  de  los  materiales  sintetizados  depende fuertemente  de  la  relación  monómero  :  nanopartícula,  siendo  aislantes  para  bajas proporciones de polímero, hasta conductores (en el régimen metálico) a medida que aumenta la cantidad de polímero en el composito.  Conclusiones:  Se  obtuvieron  y  caracterizaron  compositos  con  propiedades magnéticas y conductoras. Fue posible modular dichas propiedades por variación de la relación monómero : nanopartícula durante la preparación de dichos compositos.