Síntesis y caracterización del nanocomposito CoFe2O4/NiO/SiO2

Abstract

Se sintetizaron tres nanocompuestos de CoFe2O4, CoFe2O4/NiO y CoFe2O4/NiO/SiO2, mediante el método de coprecipitación química. Los compuestos fueron caracterizados mediante difracción de rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de energía dispersiva (EDS), microscopia electrónica de transmisión (MET) y magnetometría de muestra vibrante (VSM). Se determinó que las partículas de CoFe2O4 cristalizaron en la estructura cúbica espinela, con parámetro de red (α) de 8,36 (2) Å, presentando formas irregulares, con un tamaño de partícula medio de aproximadamente 4 nm. Además, en los tres compuestos, se encontró la presencia de una segunda fase de Fe2O3, formada probablemente como consecuencia de la ruta de síntesis empleada. A partir de las mediciones con espectroscopia FTIR, se confirmó la formación de los óxidos deseados, en los tres compuestos sintetizados; adicionalmente, se identificaron vibraciones de enlaces propias de moléculas absorbidas del ambiente o formadas como subproductos de la síntesis, como agua, alcoholes y compuestos nitro. En cuanto a las propiedades magnéticas de los nanocompuestos sintetizados, a pesar del pequeño tamaño de las nanopartículas, éstos no presentaron el comportamiento superparamagnético, característico de los sistemas de partículas magnéticas con tamaños inferiores a 10 nm, debido posiblemente a las contribuciones magnéticas de la segunda fase de hematita y del óxido de níquel (en el caso de los compuestos CoFe2O4/NiO y CoFe2O4/NiO/SiO2). A partir de ajustes de campo infinito, se estimó el valor de la magnetización de saturación de las muestras de los tres nanocompuestos, obteniendo: 5,24 emu/g, 2,84 emu/g y 0,73 emu/g, para el CoFe2O4, CoFe2O4/NiO y CoFe2O4/NiO/SiO2, respectivamente.