Síntesis y caracterización de óxidos mixtos Co-Ni

PAULA M. GÓMEZ LARGO; BIBIANA P. BARBERO

Córdoba

Congreso; XVII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2022

Asociación Argentina de Cristalografía

En este trabajo se presentan los resultados de la síntesis y caracterización fisicoquímica de óxidos mixtos basados en cobalto y níquel. La síntesis fue realizada por el método del citrato, a partir de soluciones acuosas de los nitratos metálicos Co(NO3)2.6H2O y Ni(NO3)2.6H2O, empleando diferentes relaciones molares Co:Ni = 2:1, 1:1, 1:2. Los resultados de análisis térmicos (TGA-DSC) de los quelatos metálicos indicaron que a partir de 400 °C los sólidos exhiben estabilidad térmica, por lo cual las muestras se calcinaron a esa temperatura durante 2 h. Los sólidos obtenidos se denominaron XCoYNi, donde X:Y representa la relación molar Co:Ni. La composición química medida por EDS y absorción atómica estuvo en buen acuerdo (±10%) con los valores teóricos. Las fases cristalinas fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X de polvos (XRPD) con radiación de cromo (Cr Kα 2.291 Å) y filtro de V. Para óxido de cobalto simple (CoOx), se identificaron las reflexiones de Bragg principales de la fase espinela Co3O4 (PDF 01-080-1533); mientras que el óxido de níquel simple (NiOx) se identificó como NiO (PDF 00-047-1049), con la presencia adicional de una reflexión de Ni0 (PDF 00-004-0850). El óxido mixto 2Co1Ni exhibió los picos característicos de la estructura espinela a valores de 2θ ligeramente menores que para Co3O4, y se identificó como NiCo2O4 (PDF 01-073-1702). En los óxidos mixtos con mayor contenido de Ni se observó la presencia de NiCo2O4 junto a NiO, por lo que se deduce que la estructura Co3O4 tolera una cantidad máxima de Ni, cercana al 30% de los sitios catiónicos, y cualquier cantidad en exceso de Ni cristaliza como NiO. El efecto de la incorporación de Ni sobre la reducibilidad de los sólidos fue estudiado mediante reducción térmica programada (RTP) con hidrógeno. Los perfiles de RTP de los óxidos mixtos Co-Ni mostraron que la incorporación de Ni induce la reducción a menor temperatura que Co3O4. Esto podría tener importantes efectos en la aplicación de estos materiales, por ejemplo, en el campo de la catálisis heterogénea.