Síntesis y caracterización de coloides y partículas metálicas con posibles propiedades semiconductoras.

Abstract

El aporte de la presente tesis está dirigido al campo de la ciencia de materiales, específicamente en el estudio de las características de nanopartículas con núcleos metálicos La tesis contempló la síntesis y caracterización de partículas coloidales obtenidas por el método de co-depositaciónde química de líquidos. Se utilizaron los métales de la primera serie de transición Mn, Fe, Ni y el bimetal Mn-Fe estabilizados con solventes orgánicos, tales como: etanol; acetona; 2-metoxietanol;1,2-dimetoxietano y 2-propanol. A los coloides que resultaron ser más estables, metal-2-metoxietanol, se les estudiaron algunas de sus propiedades en suspensión: Los datos de electrofóresis revelaron que estas partículas poseen carga positiva, y esto seria una causal de su estabilidad. Mediante microscopía electrónica de transmisión se estudiaron los tamaños, los cuales están en el rango coloidal. Estas mismas partículas fueron estudiadas por difracción de electrones. Los difractogramas revelan la existencia de zonas cristalinas y amorfas. Los anillos obtenidos se compararon con datos de difracción de rayos X, encontrándose que corresponde a estructuras cristalinas de los metales puros, con excepción del Fe-2-metoxietanol, en el cual se obtuvo la estructura cristalina del -Fe2O3. Los resultados de los espectros realizados en la zona UV-Visible inmediatamente después de ocurrida la reacción demuestran que tan solo el Ni- y el Mn-2-metoxietanol muestran efecto de tamaño cuántico, el cual desaparece transcurrido 24 horas. Por sustracción del solvente se obtuvieron polvos metálicos. Los cuales se estudiaron por FT-IR, análisis térmico (TGA, DSC y TGA- FTIR), encontrándose que existe interacción química entre el núcleo metálico de estas partículas y el solvente orgánico. También se midió la conductividad eléctrica de estos polvos, a la forma de pastillas comprimidas, encontrándose que los sistemas Mn-, Fe-, y Mn-Fe-2-metoxietanol son aislantes y el sistema Ni-2-metoxietanol tiene conductividad en el rango de los semiconductores. El estudio de las características de estas partículas, nos indica que algunas de ellas son candidatas promisorias para su utilización en los campos de la catálisis heterogénea y en el de la microelectrónica.