Estudio de cinéticas de oxidación de nanopartículas de magnetita: modelos y aplicaciones

Autores
Orozco Henao, Juan Manuel; Alí, Francisco Leonel; Lavorato, Gabriel Carlos; Vericat, Carolina; Fonticelli, Mariano Hernán
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Introducción: Las nanopartículas de óxidos de hierro (FeOx NPs) son empleadas ampliamente como modelo de estudio para investigar las propiedades de sistemas magnéticos nanoestructurados, con numerosas aplicaciones en biomedicina, remediación ambiental y catálisis. Se plantea estudiar la estabilidad química de las FeOx NPs con el objetivo de diseñar estrategias de síntesis de NPs híbridas que incorporen óxidos de otros metales como cobalto y níquel. Particularmente, el trabajo se centra en las transformaciones rédox mediadas por difusión catiónica. Resultados: Se colaboró con la síntesis y caracterización de nanopartículas de magnetita (Fe₃O₄) y el posterior estudio de su cinética de oxidación a maghemita (γ-Fe₂O₃) mediante espectroscopía UV-Vis. Las cinéticas realizadas en NPs con recubrimiento de ácido oleico (OA) en medio orgánico mostraron un retardo en la oxidación con respecto a las realizadas con recubrimiento de hidróxido de tetrametilamonio (TMAOH) en agua a la misma temperatura. Este efecto es más importante al aumentar la cantidad de OA. Se pusieron a prueba distintos modelos para interpretar este efecto, considerando soluciones de la segunda ley de Fick con distintas condiciones de contorno. Entre ellas, se hizo la suposición de que el OA adsorbido en la superficie de las NPs bloquea parcialmente la llegada del oxígeno, mientras que en presencia de TMAOH el proceso puede describirse como uno puramente difusional. Conclusiones: El modelo que acopla la difusión de cationes dentro del óxido con la reactividad de la superficie puede explicar satisfactoriamente las diferencias observadas entre cinéticas de oxidación. El entendimiento de cómo regular la estabilidad química de las FeOx NPs mediante el tipo y grado de recubrimiento contribuye al diseño de futuras síntesis de NPs híbridas.
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas
Materia
Química
nanopartículas
óxidos de hierro
estabilidad química
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
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