Compositos de nanoestructuras magnéticas y polímeros conductores. Relación entre las propiedades magnéticas y el comportamiento electroquímico.

• Autores: Landa, Romina Ailín
• Año de publicación: 2019
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Antonel, Paula Soledad
• Materia: COMPOSITOS; NANOPARTICULAS MAGNETICAS; POLIMEROS CONDUCTORES; PROPIEDADES MAGNETICAS; COMPOSITES; MAGNETIC NANOPARTICLES; CONDUCTING POLYMERS; MAGNETIC PROPERTIES
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Dentro de los nanomateriales, los compositos formados por nanopartículas inorgánicas embebidas en una matriz polimérica (materiales híbridos orgánico – inorgánicos) resultan de gran interés dadas sus características de homogeneidad, fácil procesamiento y propiedades físicas variables (mecánicas, magnéticas, eléctricas, termoeléctricas y electrónicas, entre otras). En esta tesis doctoral, en particular, se llevó a cabo un estudio sobre compositos basados en nanoestructuras magnéticas, principalmente ferritas de cobalto, y polianilina, la cual pertenece al grupo de los polímeros denominados conductores. En primer lugar se sintetizaron estos compositos, tanto por vía química como electroquímica, realizando un estudio en profundidad sobre la influencia que presentan las distintas variables de síntesis en las propiedades finales obtenidas. En el caso de los compositos obtenidos por vía química, se caracterizaron sus propiedades magnéticas, eléctricas, composicionales y morfológicas, haciendo énfasis en la influencia de la composición de los mismos en la variación de las propiedades recién mencionadas. Se obtuvieron materiales con buenas propiedades magnéticas y conductoras y se evidenció que existe una fuerte interacción entre las nanopartículas magnéticas y la polianilina. De esta manera, las propiedades de estos materiales compuestos pueden ser moduladas desde la síntesis, variando la relación nanopartícula magnética : polímero empleada. Por otro lado, para el caso de los compositos obtenidos por vía electroquímica, en primer lugar se realizó un estudio en profundidad para encontrar las condiciones de síntesis óptimas que permitan obtener a estos materiales sobre diferentes electrodos. Además de llevar a cabo las caracterizaciones típicas, en este caso se estudió la influencia de campos magnéticos sobre las propiedades electroquímicas. Se encontró un corrimiento del potencial del pico de oxidación de la polianilina con el aumento del campo magnético aplicado. Finalmente, y con el objetivo de estudiar una de las posibles aplicaciones de estos materiales, se realizó un estudio sobre el comportamiento frente a una corriente alterna de los compositos obtenidos tanto por vía química como electroquímica. Se obtuvo que la misma depende de la cantidad de nanopartículas incorporadas en los films, como así también del campo magnético aplicado.
Composites of inorganic nanostructures embedded in a polymeric matrix (organic-inorganic hybrid materials) are very attractive materials, due to their characteristics of homogeneity, easy processing and variable physics properties (mechanical, magnetic, electric, thermoelectric and electronic, for example). In this thesis, in particular, composites of magnetic nanostructures, mainly cobalt ferrites, and poly(aniline), a conducting polymer, were studied First, the composites were synthesized though a chemical or an electrochemical route, performing a rigorous study about the influence of the different parameters involved in the synthesis on the final properties obtained. The composites prepared via chemical synthesis were characterized in terms of their magnetic, electrical, compositional and morphological properties, with emphasis in the influence of their composition on the variation of the aforementioned properties. Fortunately, composite materials with good magnetic and conducting properties were obtained and it was evidenced a strong interaction between the magnetic nanoparticles and poly(aniline). In this way, the properties of these composites materials can be modulated by varying the magnetic nanoparticle : polymer ratio employed in their synthesis. In the case of the composites obtained via electrochemical synthesis, and in order to find the optimal synthesis conditions that allow obtaining these composites on different electrodes, a rigorous and in-depth study was carried out. These materials were characterized by the typical techniques and, also in this case, the influence of applied magnetic fields on the electrochemical properties was investigated. It was found that there is a shift in the oxidation potential peak of poly(aniline) when the applied magnetic field is increased. Finally, and in order to evaluate one of the potential applications of these materials, a study of the electrical capacity of the composites obtained through both synthetic routes was performed. It was found that the electrical capacity depends on the amount of magnetic nanoparticles incorporated in the films and, also, on the applied magnetic field.
Fil: Landa, Romina Ailín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.