Sintesis y caracterizacion de nanoparticulas

RESUMEN:

Las nanoparticulas de estructura núcleo-corteza de Fe3O4aZnO han sido sintetizadas por un proceso secuencial simple del poliol en un solo paso.
Estas nanoparticulas en polvo, se han investigado por difracción de rayos X (DRX); por microscopio electrónico de transmisión (TEM), espectrómetro de energía dispersa de rayos X (EDS) y un sistema de medición de propiedades físicas (PPMS),Quantum Desing.

INTRODUCCION:

Recientemente, la investigación de nanoparticulas con estructura núcleo-corteza, se ha convertido en algo importante, debido a su singular química, sus propiedades físicas y a aplicaciones potenciales en muchas áreas.

Estas hetereoestructuras núcleo-corteza pueden presentar múltiples funciones y singulares propiedades de intercambio entre el par formado,siendo diferentes a la de os núcleos y corteza por separado. Por ejemplo, la estructura núcleo-corteza de ZnSaCdSe material semiconductor, muestra la mejora de los rendimientos cuánticos de luminiscencia.

El ZnO es un importante semiconductor II-IV de band-gap ancho, con un valor de 3.37eV a temperatura ambiente, con una energía de excitación vinculada de 60meV.
Después de un prometedor trabajodel dopaje de ZnO con Mn, Fukumura y otros informaron de que, basados en semiconductores magnéticos (MS) de Zn, han recibido importantes muestras de interés debido a sus propiedades únicas y aplicaciones potenciales para desarrollar dispositivos espintronicos o óptico-magnéticos.
Se han hecho muchos intentos de dopaje en el ZnO, para formar MS a Tª de Curie, superior a la Tª ambiente y porencima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo, comportándose como un material puramente paramagnético, como por ejemplo con Co, Fe y Ni. Sin embargo, todavía hay problemas difíciles de superar basados en los MS de ZnO, incluida la técnica de crecimiento de cristales, la fabricación de películas, la calidad de los materiales, el dopaje tipo p y más.
Como alternativa, basada en los MSde ZnO, podrían también ser alcanzados por la fabricación de nanocompuestos. Sin embargo, los trabajos en este área, rara vez son notificados.

En este trabajo se informa sobre la síntesis y caracterización de las nanoparticulas de estructura núcleo-corteza de Fe3O4@ZnO, por un proceso secuencial simple del poliol en un solo paso. Las buenas propiedades magnéticas de todo el sistema podrían serproporcionadas por los núcleos de magnetita, mientras que las propiedades semiconductoras del sistema podrían ser obtenidas por las cortezas de ZnO sobre los núcleos. Por lo tanto, estas nanoestructuras núcleo-corteza, pueden considerarse con optimismo, como buenos candidatos para formar materiales MS, con muchas aplicaciones potenciales.

EXPERIMENTACION:

Materiales:

Fe(III)acetilacetonato (Fe(acac)3 , 99%) y acetato de zinc dihidratado (Zn(OOCCH3)2.2H2O , 99%) que fueron adquiridos de Acros.Trietilenglicol (TREG, 99%) adquirido de Aldrich. Todos los demás reactivos utilizados son de grado analítico.

Síntesis:

Las nanoparticulas núcleo-corteza de Fe3O4@ZnO se realizaron, por la deposición de capas de ZnO sobre la superficie de nanoparticulas de magnetita, a través deuna descomposición térmica del Zn precursor en presencia de semillas de magnetita.
En un procedimiento típico de síntesis, se añaden primeramente 2mmoles de Fe(acac)3 y 25ml de TREG, en un matraz de fondo redondo y tres bocas, equipado con un condensador, un agitador magnético, un termómetro, un manto calefactor y se agita bajo atmósfera de argon.
La mezcla se calienta a reflujolentamente, (aprox. 278ºC) y se mantiene a reflujo durante 30min.Se retira la fuente de calor y se deja enfriar a Tª ambiente, obteniéndose una suspensión coloidal homogénea, de color negro. La que contiene nanoparticulas de magnetita.
Posteriormente se añaden 2mmoles de Zn(OOCCH3)2.2H2O a la suspensión obtenida anteriormente y la mezcla se calienta a reflujo de nuevo lentamente (aprox....