Preparacion y Caracterizacion de Nanoparticulas Bifuncionales de Magnetita y Plata

LANDA, ROMINA A.; 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:  Las  nanopartículas  bifuncionales  de  óxidos  de  hierro  y  metales preciosos (como por ejemplo Ag y Au) han recibido una gran atención en los últimos años, dado que pueden presentar, en forma simultánea, tanto propiedades magnéticas como  eléctricas.  Esto  da  lugar  a  potenciales  aplicaciones  en  sensores  eléctricos, ópticos, catalíticos y magnéticos.1,2  Objetivos:  Sintetizar  y  caracterizar  nanopartículas  de  magnetita  puras  y  recubiertas por plata, estudiando el efecto de las distintas variables de síntesis en las propiedades finales obtenidas. Resultados:  Las  nanopartículas  de  magnetita  puras  (Fe 3 O 4 )  fueron  sintetizadas  a partir de la coprecipitación alcalina de Fe(II) y Fe(III), a temperatura controlada (80° C). A partir de las mediciones de TEM y SEM se obtuvo que el diámetro promedio de las mismas  es  de  9  nm.  A  partir  de  las  medidas  de  magnetización  a  temperatura ambiente,  se  encontró  que  las  nanopartículas  presentan  un  comportamiento superparamagnético,  con  una  magnetización  de  saturación  (M s )  de  52  emu/g.  Las nanopartículas de Fe 3 O 4 /Ag fueron sintetizadas partiendo de una dispersión acuosa de Fe 3 O 4  y polivinilpirrolidona (PVP) (utilizado como agente protector), agregando luego una solución de Ag(I) y utilizando D-glucosa en medio básico como agente reductor. Se  varió  la  relación  molar  Ag  :  Fe 3 O 4   (desde  0,5  hasta  5),  como  así  también  la cantidad de PVP agregada, encontrándose en todos los casos una reducción (de 1 a 3 nm) del diámetro promedio de las nanopartículas de Fe 3 O 4  debido al tratamiento con D-Glucosa. Se deduce, entonces, que la D-glucosa también reduce a los iones Fe(III) de la magnetita, resultando en una disolución parcial de las nanopartículas. También se caracterizaron por DRX, encontrándose la aparición de los picos de Fe 3 O 4  y Ag, a partir  de  lo  cual  se  puede  concluir  que  efectivamente  ambas  fases  se  encuentran presentes.  A  partir  de  las  medidas  de  EDS  se  pudo  conocer  la  cantidad  de  Ag incorporada,  siguiendo  una  relación  con  la  proporción  agregada  durante  la preparación.  Con  respecto  a  las  medidas  de  magnetización,  en  todos  los  casos  se mantuvo  el  comportamiento  magnético,  observándose  una  disminución  en  M s  conforme  aumenta  la  cantidad  de  Ag,  hecho  que  se  puede  explicar  tanto  por  un aumento  de  la  cantidad  de  material  no  magnético,  como  así  también  por  la disminución en el tamaño de las nanopartículas. Finalmente, a partir de las medidas de conductividad, se encontró que una relación Ag(I) : Fe 3 O 4  igual a 1,75 es necesaria para observar conductividad eléctrica, con valores típicos del régimen metálico. Conclusiones: Se pudieron obtener de manera exitosa nanopartículas bifuncionales de Fe 3 O 4  y Ag, con propiedades tanto magnéticas como conductoras.