Clase de Leyva

Síntesis de nanoestructuras unidimensionales
Ana Gabriela Leyva
Grupo Materia Condensada – CAC – CNEA
Escuela Películas Delgadas y Nanoestructuras (PAV 22708) - CAC - 22 al 26 de febrero de 2010
Nanoestructuras 1-dimensionales: nanohilos y nanobarras
A nanohilos y fibras se las considera estructuras uni-dimensionales y en algunos casos
también se designan así a los nanotubos y nanobarras. Aunque esta definición es
arbitraria da idea de la simetría de estas estructuras, en ellas el diámetro es a lo sumo
unos pocos cientos de nanometros y su largo es de varios micrones.
Muchas técnicas han sido desarrolladas para la síntesis y formación de nanoestructuras
uni-dimensionales; estas técnicas pueden agruparse en cuatro categorías:
1)
Crecimiento espontáneo
a.
Evaporación (o disolución) – condensación
b.
Crecimiento vapor (o solución)- líquido – sólido
c.
Recristalización inducida por tensión
2)
a.
b.
c.
d.
Síntesis basadas en el uso de moldes
Electrodeposición
Deposición electroforética
Llenado con solución, fundido o dispersión coloidal
Conversión con reacción química
3)
4)
Electrospinning
Litografía
Crecimiento espontaneo, síntesis con moldes,y electrospinning son técnicas tipo
botton-up, litografía es tipo top-down.
Crecimiento espontaneo
Es un proceso movilizado por la reducción de la energía libre de Gibbs o energía
Potencial química. Generalmente da por resultado cristales únicos en forma de
nanohilos o nanobarras crecidas en una dirección cristalográfica preferencial.
La estructura cristalina del compuesto es determinante en este tipo de procesos,
ejemplo de ello son los nanotubos de C y nanoestructuras de V2O5.
C
Diamante
Grafito
c
a: 0.2465 nm
a
c: 0.6721 nm
V2O5 nH2O
V a n a d iu m O xid e
a:1.148 nm
c
c:0.355 nm
a
G. Kanatzidis et al. JACS, 124 (2002) 10157
Formación de nanotubos
T°C
H2O
V2O5/aminas
Doble capa
tubular
Capa
simple
Crecimiento por evaporación (disolución)-condensación
Mecanismos que explican el crecimiento anisotrópico
1) diferentes planos de un cristal tienen distintas velocidades de crecimiento.
2) presencia de imperfecciones en direcciones especificas del cristal
(dislocaciones).
3) acumulación preferencial de impurezas en planos cristalinos especificos.
Fundamentos
El crecimiento cristalino puede ser considerado como una reacción
heterogénea
en varias etapas:
1) Difusión de las especies hacia la superficie de crecimiento, esta fase suele
no ser
la etapa que limita la cinética del proceso debido a que es una etapa rápida.
2) Adsorción y desorción de las especies hacia y desde la superficie de
crecimiento.
Esta etapa puede ser determinante de la cinética si la concentración de las
especies es baja.
3) Difusión superficial de las especies adsorbidas. Esto puede contribuir al
crecimiento del cristal o las especies pueden escapar de la superficie.
4) Crecimiento superficial por la incorporación irreversible de la especie adsorbida.
Cuando hay muy alta concentración de especies adsorbidas este paso será el
determinante de la velocidad de todo el proceso.
5) Si se producen otros productos durante la reacción, éstos deben desorberse de
la superficie.
6) Los subproductos deben difundir desde la superficie de crecimiento para permitir
la secuencia de pasos que dan lugar al crecimiento del cristal.
En muchos casos se demostró experimentalmente que los pasos limitantes de la
reacción son el 2 o el 4. Si la adsorción (paso 2) es la etapa limitante, la velocidad
de crecimiento estará determinada por la velocidad de condensación J (átomos/cm2seg)
J = α σ P0 / (2πMkT)1/2
donde α es el coeficiente de acomodación, es una propiedad de la superficie donde
crece el cristal, σ = (P-P0)/P0 es la sobresaturación relativa del vapor , P0 es la presión
de equilibrio a la temperatura T, M es la masa atómica relativa de la especie y k es la
constante de Boltzman.
Cuando el paso limitante de la reacción es el crecimiento (paso 4) resulta que el
crecimiento es independiente de la concentración de las especie reactivas, más aún la
alta concentración puede producir defectos en el monocristal. La concentración
excesiva podría dar lugar a una nucleación secundaria que podría dar por resultado el fin
de un crecimiento epitaxial o del crecimiento de monocristales.
El crecimiento limitado por el proceso superficial implica que el tiempo de residencia
de la partícula que llega a la superficie y la distancia de difusión antes de que se escape
hacia la fase vapor sean adecuados.
τ tiempo de residencia
υ frecuencia de vibración del adatom
E des energía de desorción
Ds coeficiente de difusión superficial
Es energía de activación de dif. sup.
a0 tamaño de la especie adsorbida
X distancia media de difusión desde
el punto de incidencia
El crecimiento del cristal depende de la energía de desorción, de la energía de
activación de la difusión superficial y de la densidad de sitios activos para el
crecimiento
Mecanismo de crecimiento en pasos o
teoría KSV (Kossel, Stranski, Volmer)
Estructura cristalina cúbica, cara {100}
Nº de coordinación = 6
Crecimiento en espiral, teoría BCF
(Burton, Cabrera, Frank)
La dislocación crea sitios de crecimiento
continuamente, el crecimiento en pasos
continúa, aumenta la velocidad de
crecimiento.
Distinta concentración de dislocaciones en distintos planos. La mayor
presencia de dislocaciones puede dar lugar a crecimiento anisotrópico,
dando nanohilos o nanobarras.
Método evaporación - condensación
Nanohilos de Hg
De diámetro aproximado de 200 nm y longitud de 1 a 2 µm fueron crecidos por
evaporación – condensación a –50°C en vacío. También se obtuvieron nanohilos de
otros materiales como Zn, Cd (250°C), Ag (850°C) y CdS variando las condiciones de
síntesis. (Sears,G.W.Acta Metal. 3, 361, 1955).
Nanocintas monocristalinas de óxidos semiconductores
Por evaporación de los óxidos metálicos disponibles comercialmente, a alta temperatura
y a una presión aproximada de 300 Torr sobre una superficie de alúmina (Al2O3).
Obtuvieron ZnO con estructura wurtzita hexagonal, SnO2 en estructura rutilo, In2O3
en estructura C-tierra rara y CdO con estructura de NaCl.
(Pan Z.W et al.Science 291, 1947,2001)
Nanocintas de Ga2O3 (monoclínico) y PbO2 (fase rutilo)
(Wang Z.L, Adv.Mater.15, 432,2003).
La forma de nanohilos o nanocintas también depende de la temperatura del proceso.
Controlando la cinética de crecimiento pueden formarse helices o anillos con las
nanocintas de ZnO. Fenómeno es atribuido a la minimización de la energía total por
polarización espontánea y elasticidad. La polarización espontánea se debe a la
estructura no centro simétrica del ZnO.
(Kong X.Y y Wang Z.L.,Nano Lett.3,1625,2003)
Cintas monocristalinas de ZnO
(Kong X.Y y Wang Z.L.,Nano Lett.3,1625,2003)
Nanobarras de SnO2 a partir de la conversión de nanopartículas a alta temperatura.
Nanopartículas obtenidas por microemulsión inversa a partir de SnCl4 usando un sufactante
no iónico, con un tamaño promedio de 10 nm, muy aglomeradas y de estructura amorfa.
Calentadas a 780-820°C en aire obtuvieron SnO2 en forma de nanobarras con estructura rutilo
con diámetro entre 20 y 90 nm y longitud entre 5 y 10 µm, según la temperatura y el tiempo
empleados. (Liu Y et al.,Adv.Mater.13,1883,2001)
Nanohilos de ZnO, Ga2O3, MgO y CuO sintetizados usando el método de evaporación
condensación.(Yin Y et al.,Adv.Func.Mater.12, 293,2002)
Método disolución-condensación
Nanohilos monocristalinos de Se
Particulas coloidales amorfas esfericas de Se ~300nm en medio acuoso, via ácido
selenioso + hidrazina a 100°C se dejan cristalizar en la solución (transformación solidosólido) (Gates B et al.,J.Am.ChemSoc. 122,12582,2000).
Nanobarras cristalinas de SexTey
x H2SeO3 + y H6TeO6 + (x + 3/2y) N2H4-->SexTey + (x +3/2y)N2(g) + (x +3/2y)H2O (reflujo a
100°C) nanobarras de 60nm de diámetro y ~500nm de longitud.
(Gates B et al., J.AmChemSoc.,122,582, 1999)
Nanohilos monocristalinos de Mn3O4
MnCl2 + Na2CO3 + NaCl + [nonilfenileter (NP-9)] y T= 850°C, crecen nanohilos de 40-80nm
de diámetro y 150µm de largo. NP-9 estabiliza las partículas precursoras y reduce la
temperatura de fusión de la mezcla. (Wang W et al., Adv.Mater.14, 837, 2002).
Nanohilos de Ag
Crecimiento heteroeptaxial sobre nanopartículas de Pt a partir de sln de AgNO3 con
etilenglicol como reductor y polivnil pirrolidona (PVP), surfactante adsorbido que bloquea un
plano cristalino. (Sun Y et al., Nano Lett.2, 165, 2002).
Nanohilos monocristalinos de BaTiO3
5-70 nm x 10 µm por descomposición de (Ba,Ti) isopropóxido + H2O2 + heptadecano +
ac.oleico a 280°C durante 6 hs.(Urban J.J et al.,Adv.Mater.15, 423, 2003)
Nanohilos de BaTiO3
(Urban J.J et al.,Adv.Mater.15, 423, 2003)
Nanobarras de CdWO4
Síntesis hidrotérmica a partir de CdCl2 y NaWO4 a 130°C, pH=3-11, bajo presión
por 5 hs. (20-40 nm x 80-280 nm)
Método vapor(líquido)-líquido-sólido (VLS o SLS)
VLS:
Un catalizador dirige y confina el crecimiento cristalino a una orientación y espacio
definido, forma una gota que atrapa el reactivo y hace crecer el cristal.
1) el catalizador debe formar una solución con el material cristalino a la T de trabajo
2) la Pv del catalizador sobre la gota debe ser pequeña.
3) el catalizador debe ser químicamente inerte.
4) la energía de la interfase es importante, el ángulo de contacto debe ser tal que la gota
sea pequeña.
5) para controlar el crecimiento unidireccional la interface sólido-líquido debe ser bien
definida cristalográficamente (sustrato monocristalino orientado).
(Wagner R.S y Ellis W.C., Appl.Phys.Lett.4, 89, 1964)
Nanohilos de Si
Polvo de Si + 5% Fe, como catalizador, T=1200°C.
(Yu D.P et al., Appl.Phys.Lett. 72, 3458, 1998)
Nanohilos de elementos Grupos III-V, Grupos II-VI y Grupos IV-IV
(GaAs, GaP, GaAsP, InAs, InP, InAsP), (ZnS, ZnSe, CdSe) y SiGe
Au como catalizador
(Duan X y Lieber C.M., Adv.Mater. 12, 298,2000)
El catalizador puede ser elegido, a falta de un diagrama de fases detallado, identificando
metales en los que sean solubles (en fase líquida) los componentes de los nanohilos y no
reaccionen con el metal dando compuestos más estables que el que se quiere obtener.
El tamaño de la gota define el diámetro del nanohilo, se obtienen gotas pequeñas
depositando una capa delgada del catalizador sobre el sustrato, usando ablación laser,
y calentando a alta T.
SLS:
Nanohilos de InP , InAs, GaAs
Precursores organometálicos, solvente hidrocarbonado, (MeOH, PhSH,Et2NH2,
o PhCOOH) a T~203°C. Catalizador In metálico (Tf = 157°C)
In(t-Bu)3 +PH3 -->InP + 3 (t-Bu)H
(Trentler T.J et al. Science 270, 1791,1995)
Método de recristalización inducida por tensión
Aplicación de presión a sólidos a elevada temperatura. Whiskers o nanohilos metálicos
de 50nm de diámetro a alta temperatura y a alta presión (7500 psi). La velocidad de
crecimiento es proporcional a la presión.
Síntesis basada en el uso de moldes
Método muy general para obtener nanobarras, nanohilos,y nanotubos de polimeros,
metales, semiconductores y óxidos. Moldes: membranas de alumina y silica porosa,
obtenidas por anodización, PC o mica porosa., obtenidas por irradiación y ataque
químico, zeolitas, materiales mesoporosos y nanotubos de carbono.
1) el molde debe ser compatible con las condiciones de proceso.
2) las paredes de los poros deben ser mojables con las soluciones precursoras.
3) el llenado de poros debe ser tan completo como sea posible.
4) que las nanoestucturas se puedan desprender del molde fácilmente.
Deposición electroquímica
El molde se usa como electrodo de una celda electroquímica, a la que se le aplica el
potencial adecuado. El proceso consta de varios pasos:
1) transferencia de masa desde la solución a los electrodos.
2) reacciones químicas en la superficie de los electrodos.
3) transferencia de los electrones a través del circuito externo.
4) otras reacciones superficiales como adsorción, desorción o recristalización.
Nanohilos metálicos
Nanohilos crecidos por deposición catodica en mica porosa. (Possin G.E, Rev.Sci.
Instrum.41,772,1970)
Nanohilos de Ni, Co, Cu y Au con diametros entre 10 y 200 nm, replicas exactas de
los poros del molde. (Tang B.Z y Xu H. Macromolecules 32, 2569, 1999).
Nanohilos monocristalinos de Sb en alumina porosa por electrodeposición pulsada.
(Zhang Y et al., Adv.Mater.14,1227, 2002)
Nanotubos de Au preparados por deposición electroquímica, funcionalizando las
paredes de los poros del molde de alumina con cianosilanos. (Miller C.J et al., J.Phys.
Chem. 92, 1928, 1988)
Deposición electroforética
1) no requiere materiales conductores
2) se usan dispersiones coloidales estabilizadas electrostática o electrostéricamente.
Las particulas con cargas se mueven en respuesta al campo eléctrico aplicado, se
depositan sobre la superficie de un electrodo, la doble capa colapsa y las particulas
coagulan. Estos films o monolitos son compactos porosos de nanopartículas.
Nanohilos de TiO2, SiO2, BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, Sr2Nb2O7 en molde PC poroso con
diámetros entre 40 y 175 nm y 10 µm de longitud. (Limmer S.J et al., Adv.Mater. 13,
1269, 2001)
Llenado del molde
Superficie adecuada o acondicionada de la pared del poro y químicamente inerte.
1) Dispersión coloidal
2) Fusión y llenado
3) Chemical vapor deposition (CVD)
4) Por centrifugación
Electrospinning
Se usa un chorro micrométrico (de solución, sol-gel o material fundido) que se carga
superficialmente y se le impone una diferencia de potencial tal que la fuerza eléctrica
venza la tensión superficial del material, consiguiéndose así un filamento de diámetro
menor que el orificio que lo originó. Este método se implementó también para
conseguir fibras de SiO2 y TiO2 a partir de geles. (Larsen G et al.,J.Am.Chem.Soc. 125,
1154, 2003 - Li D. y Y.Xia, Nano Lett. 3, 555, 2003).
cerámicos
Locertales I.G et al. Science 295, 1695 (2002)
Litografía
Otra ruta posible para generar nanohilos es
la fotolitografía, en la que se genera una
máscara que permite el ataque químico
selectivo. Sobre una oblea de silicio que se
oxidó selectivamente y luego se disolvió el
óxido se obtuvieron nanohilos
monocristalinos de Si (Yin Y. et al.,
Adv.Mater. 12, 1426, 2000).
Varias técnicas: electron beam, ion beam,
STM, X-Ray, near field fotolitografía.
Síntesis, caracterización y aplicaciones
de oxidos nanostructurados
Colaboradores
CAC-CNEA: P.Levy, J.Sacanell, M. Rosenbusch, P. Bozzano, D.F.
Rodríguez, C.Albornoz.
CAB-CNEA: J.Curiale, R.D.Sanchez, H.Troiani, H.Pastoriza, M.Dolz,
M.Granada.
CITEFA: D.G.Lamas, M.G.Bellino, R.O.Fuentes, L. M. Acuña, F. F.
Muñoz, M. G. Zimicz
Síntesis de óxidos nanoestructurados
Policarbonato / mylar
Irradiación
Llenado de poros
10 µm
Tratamientos
térmicos
Ataque químico
50-1000 nm
Tratamientos térmicos
Appl.Phys. Lett. 83, 5247-5249 (2003)
J. of Solid State Chemistry 177 (2004) 3949-3953
Physica B Vol 354/1-4 pp 158-160 (2004)
1.
µ - ondas forma
2.
convencional composicion y
estructura cristalina
Deshidratación y desnitración
Solución
Sólido
+ Energy
L~ 800 nm
- H2O
- NOx
Diferente tamaño de poro
40 nm
δ=150 nm
L=800 nm
Diferente temperatura final
Productos obtenidos (variando el número de cationes, los precursores, el tamaño
de poros del molde, los tratamientos, las distintas formas de uso y sus
aplicaciones).
Cationes
Composición
4
La0.325Pr0.300Ca0.375MnO3
La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3
3
La(1-x)SrxMnO3
La2/3Ca1/3MnO3
La0.6Sr0.4CoO3
2
La MnO3
ZrxCe(1-x)O4
GdxCe(1-x)O4
1
TiO2
SnO2
ZnO
SiO2
Distribución de tamaño cristalino
10
φ = 800nm
Frequency
8
La0.325Pr0.300Ca0.375MnO3
6
4
2
0
0
20
40
60
80
100
D iam eter of grain
0.4
0.5
D = 19 ± 7
D = 24 ± 7
800nm
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0.0
100nm
0.3
frequency
La(1-x)SrxMnO3
frequency
0.4
0
10
20
30
40
50
Grain diameter [nm]
60
70
0.0
0
10
20 30 40 50
Grain diameter [nm]
60
70
Nanoestructuras de óxido de cerio dopado
Zr0.5Ce0.5O4
Gd0.1Ce0.9O4
Zr(1-x)CexO4 Área especfica
(m2/g)
x = 0.5
28
x = 0.7
24
x = 0.9
110
Intensity (a.u.)
2000
GDC10 Polvo
1000
GDC10 Nanotubos
0
20
30
40
50
60
2θ
θ (º)
cúbico (Fm3m)
J. Materials Chemistry, 2008, 18, 5689-5695
Chem. Mater. 2008, 20, 7356–7363
70
80
90
Diferentes precursores
TiO2
vía Ti tetraisopropoxido (Ti(OC3H8)4
vía TiCl4
SnO2
vía SnCl4
vía SnCl2.2H2O
1 µm
1µ
µm
ZnO (vía nitrato )
SiO2 (vía tetrametoxisilano)
5 µm
Tamaño de poro 600 nm
10 µm
Diferente tamaño de poro
La0.325Pr0.300Ca0.375MnO3
Solución nítrica: 0.5 M
unconfined
1200
hilos
50 nm
tubos
100 nm
XRD: estructura cristalina
perovskita
counts
800
Se obtiene el mismo producto
final independientemente del
tamaño de poro del molde (igual
difractograma, distinta
cristalinidad).
200 nm
400
1000 nm
0
20
25
30
35
40
2Θ (degrees)
45
50
55
60
Efecto de la concentración de la solución inicial
La5/8-yPry Ca3/8MnO3 y=0.3
Øtubo ≅ 0.2 µm
Øpartícula ≤ 40 nm
XRD de los productos intermedios de
reacción
XRD de los productos finales
450
350
after first TT
d = 200nm
300
1.5 M
1.0 M
0.5 M
La0.325Pr0.300Ca0.365MnO3
d = 200nm
400
350
1.5 M
0.5 M
250
300
counts
counts
200
150
250
200
150
100
100
50
50
0
0
20
30
40
2 θ (degrees)
50
60
20
30
40
2 θ (degrees)
50
60
Diferente textura
La5/85/8-yPryCa3/8MnO3 y=0.3
La5/85/8-yPryCa3/8MnO3 y=0.3
NT: Nanopartículas sinterizadas
La5/8-yPryCa3/8MnO3 y=0.3
Cristales 30-50 nm
Orientados al azar (TEM)
666 nm
10
φ = 800nm
8
Frequency
333 nm
6
4
2
430 nm
0
0
20
40
60
80
D ia m e te r o f g r a in
100
Ordenados con campo magnético
aislados
(H = 0)
Sobre una superficie
sinterizados
Al2O3 / (Zr,Y)O
(Zr,Y)O2
pegados
10 µm
Varias capas ensambladas
La2/3Sr1/3
1/3MnO3
8 µm
Nanoestructuras magnéticas
40
90 K
120 K
LCMO
160 K
180 K
200 K
220 K
240 K
260 K
280 K
20
20
φ = 1000 nm
0
-20
0
Τ = 90 K
-2
0
2
4
6
8
10
12 -1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
-40
1,5
H [kOe]
H [kOe]
300
φ = 1000 nm
250
H C [Oe]
M [emu/g]
40
LSMO
LCMO
200
150
100
50
0
8
10
12
1/2
14 1/2
16
18
T [K ]
LCMO
Physica B Vol 354/1-4 pp 98-103 (2004)
Applied Physics Letters 87 (2005) 043113_1-043113_3
Advances in Science and Technology Vol.51 (2006) 54-59
Physica B: Condensed Matter, 398 (2), 344-347, (2007)
Applied Surface Science 254 (2007) 368-370.
Pyhs. Rev. B, 75, 224410 (2007).
Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (14) pp
e218-e221(2009).
20 µm
LCMO dos tubos
masa = 14 10-12g
J Appl. Phys. 103, 083909 (2008)
Distintas aplicaciones
SOFCs:
cobaltitas, manganitas, Ce(1-x)AxO4, Zr(1-x)AxO4
Catalisis:
perovskitas, TiO2, SnO2, ZnO, Zr0.1Ce0.9O4, Gd0.1Ce0.9O4
Sensores:
perovskitas, SnO2, ZnO.
Dispositivos magneto-resistentes:
manganitas, cobaltitas
Celdas combustibles de óxidos sólidos (SOFCs)
Electrolito: YSZ
Catodo: Manganitas (LSM)
700 ≤ T ≤ 900 ºC
Interés creciente en
IT-SOFC
Una alternativa para reducir la
temperatura de trabajo son los
electrolitos en base a CeO2
Fe,Co
Óxidos mixtos de (La,Sr)(Fe,Co)O3
Son buenos candidatos como
materiales catódicos de SOFCs
La,Sr
O
Cátodo: La0.6Sr0.4CoO3
anodo
cathodo
electrolito
10 µm
2
ASR(Ω cm )
La resistividad es inversamente
proporcional a la temperatura de
sinterizado y directamente al
diámetro de la nanoestructura.
200 nm - FF 1100
400 nm - FF 1100
800 nm - FF 1100
200 nm - FF 1200
800 nm - FF 1200
1
550
J.Am.Chem.Soc. 129 (2007) 3066.
Physica B: Condensed Matter, 398 (2007) 341-343
600
650
T(ºC)
700
Sensor: SnO2
TEM
Tamaño cristalino ~ 7 nm
9-May-2008 12:58
[ count s]
140
Si
p o r t a mu e s t r a s
120
Difracción de rayos X
100
80
60
Tamaño cristalino promedio: 5 nm (Scherrer)
40
20
0
20
SNO2F8.RD
30
40
50
[
2
]
60
Sensor: SnO2
Mediciones de alcohol isopropílico en aire
1.2
Temperatura de sustrato 209º
1.2
Temperatura ambiente
1.0
1.1
0.9
1.0
0.8
0.7
Nanotubos
RGTO
0.6
0.5
0.4
Resistencia Normalizada
Resistencia Normalizada
1.1
0.9
0.8
0.7
Nanotubos
RGTO
0.6
0.5
0.4
0.3
4000
5000
6000
7000
Tiempo (s)
8000
9000
0.3
2000
4000
6000
Tiempo (s)
8000
10000
Síntesis de sólidos nanocristalinos
y nanopartículas
Síntesis de sólidos nanocristalinos
1.- horno
2.- condensador
3.- receptor
4.- válvula de presión
5.- válvula de 3 vías
6.- frascos lavadores
7.- válvula
8.- bomba de vacio
9.- ingreso y egreso de
agua
Me (NO3)z . y H2O (solucion nítrica) MeOz/2 (solid) + a H2O (gas) +
b NOx (gas)
1:20 minutos
XRD
La5/8-yPry Ca3/8MnO3 y=0.3
Me (NO3)z . y H2O (solución) MeOz/2 (sólido) + a H2O (gas) + b NOx (gas)
Solución de reactivos
pos- irradiacion
1000ºC (1h.)
3-Apr-2003 15:35
3-Apr-2003 15:29
500
2025
[ c o u nt s ]
[ c ount s ]
450
1600
400
* Al
1225
350
900
300
625
250
400
200
225
150
100
*
100
25
50
0
20
30
40
PR03MIC.RD
Crystal size 40 nm
50
[
2 ]
60
0
20
PR031400.RD
30
40
50
[
2 ]
60
Síntesis de nanoparículas de La(1-x)SrxMnO3
Liquid-mix:
Sol-gel:recubrimiento de SiO2
Ácido cítrico + solución acuosa + etilenglicol polímero
+ Tratamiento térmico
SEM
Partículas + isopropanol + NH4OH
+ H2O + TMOS partículas recubiertas
Caracterización
Distribución de tamaño de partículas
TEM
DRFTIR
Banda 1100 cm-1 corresponde a O-Si-O
Banda 800 cm-1 corresponde a Si-OH
XRD
Negro: LSMO nanopartículas
Rojo: LSMO nanopartículas recubiertas
(Ce,Co)O2 nanopartículas
Thermal
treatment
(ºC)
(Ce,Co)O2
Co 0%
(nm)
(Ce,Co)O2
Co 2%
(nm)
(Ce,Co)O2
Co 5%
(nm)
300 ºC
3,73± 0,28
4,06±0,34
3,37±0,51
500 ºC
10,43±0,56
9,08±1,21
9,16±5,74
700 ºC
16,27±0,70
20,87±2,23
21,54±0,72
20-Nov-2009 14:32
500
[ count s]
450
(Ce,Co)O2 tamaño cristalino en función
de la temperatura de síntesis y la
concentración del sustituyente.
400
350
300
250
200
150
100
XRD caracterización de muestras con
diferente concentración nominal de Co.
50
0
20
CELM.RD
30
CO2LM.RD
40
CO5LM.RD
50
60
[ 2 ]
Bibliografía:
Guozhong Cao, Nanostructures & Nanomaterials – Synthesis, properties
& applications, Ed.Imperial College Press, 2004.
Guozhong Cao, Dawei Liu, Template-based synthesis of nanorod,
nanowire and nanotube arrays, Advances in Colloid and Interface
Science 136 (2008) 45-64.
Jia Grace Lu, Paichun Chang, Zhiyong Fan, Quasi-one-dimensional
metal oxide materials - Synthesis, properties and applications, Material
Science and engineering R 52 (2006) 49-91.