Síntesis y aplicaciones de materiales en la detección de radiación

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Síntesis y aplicaciones de materiales en la detección de radiación

¹ Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas – BUAP

Resumen

El presente trabajo de investigación se realizo mediante la técnica de Sol-Gel la cual es de gran interés científico y tecnológico, esta técnica nos permite la obtención de materiales cerámicos o vidrios, dicho proceso se utiliza para generar materiales sólidos apartir de líquidos con la gran ventaja de sintetizar-los a temperatura ambiente. El material que se estudio es un nuevo y conocido como RR2. Al obtener el Sol-Gel del RR2 se tomaron muestras mediante el método de inmersión. Se les analizó su comportamiento de absorción óptica UV-VIS, fotoluminiscencia, Microscopía, Electrónica de Barrido.

Introducción: Proceso Sol-Gel

“El proceso sol-gel esuna ruta química que inicia con la síntesis de una suspensión coloidal de partículas sólidas o cúmulos en un líquido (sol) y la hidrólisis y condensación de éste sol para formar un material sólido lleno de solvente (gel). El solvente se le extrae al gel simplemente dejándolo reposar a temperatura ambiente durante un periodo de tiempo llamado envejecimiento, en el cual el gel se encogerá expulsandoel solvente y agua residual. Al término del tiempo de envejecimiento, por lo general aún se tienen solventes y agua en el material, además de que el tamaño del poro es considerable. Para solucionar esto, el material se somete a un tratamiento térmico, al final del cual obtendremos nuestro material en forma de monolito o de película delgada.

Sol:Suspensión coloidal de partículas Gel: Red de material sólido contenido
Sólidas en una fase líquida en un componente líquido
(movimiento browniano)

Hoy en día se están desarrollando materiales amorfos y policristalinos con aplicaciones luminiscentes. En general, el objetivo que se persigue es la obtención de materiales que al ser excitados con una fuente de energía radiante, emitan luminiscencia con longitudes de onda que sean útiles para aplicaciones específicas, tales como emisión láser, almacenamiento óptico de información, comunicaciones, marcadores biológicos, etc. En este contexto, la ruta sol-gel representa una opción promisoria para laelaboración de nuevos materiales, debido a las ventajas en costos que presenta en relación con los métodos tradicionales de fabricación, en los que por lo general se emplea la fusión de los constituyentes del material.  La ruta sol-gel, por el contrario, se basa en una mezcla de reactivos líquidos a nivel molecular.” [1]

Preparación del Sol-Gel

El proceso sol-gel consiste en la evolución de redesde polímeros híbridos (metal-cadena orgánica), para esto es que la preparación del hibrido es la siguiente.

Vaso1
4 ml MMA (Methyl Methacrylate)
2.5 per Hidróxido de sodio

Vaso2
9.14 ml TEOS
2.425 ml TMSPM (3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate)
11.485 ml Etanol
3.6 ml Agua

Una vez que se mezclan los vasos agregar 3 gotas de HCl (ácido clorhídrico)
Ya se tiene el hibrido se dejagirar por un día.

Preparación de los portaobjetos y la primera inmersión en el Hibrido.

En esta paso se toman cinco portaobjetos y se dejan reposar en sustancia piraña (Ácido sulfúrico concentrado y peróxido de hidrogeno concentrado en razón 3:1). Se dejan los portaobjetos durante un día y después se lavan con agua destilada, se secan y se preparan para la inmersión.

La inmersión se debede hacer con el hibrido sin dopar, esto sin la combinación del material RR2, para esto se utiliza la máquina de inmersión depositando los portaobjetos en el hibrido y se deja reposar por un minuto para luego guardas la muestras y dejar secar por tres días.

Primer dopamiento.

Para este paso se peso el material (RR2) y se divido en cuatro, el material que se me proporciono fue de 0.0250 g...
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