Obtención de ferrita de cobalto nanoparticulada por el proceso Sol Gel

Abstract

El presente trabajo se centra en la síntesis y caracterización de ferrita de cobalto (CoFe2O4) nanoparticulada obtenida mediante el proceso sol gel. El objetivo de este trabajo se basa en estudiar el efecto de dos surfactantes sobre el producto obtenido en comparación con un proceso de síntesis en la cual no se usa surfactante. En el proceso de síntesis se utilizan como precursores FeCl2.4H2O (Merck) y Co(NO3)2.6H2O (Riedel de Haen) en concentración de 0.02 y 0.01 M, respectivamente, además de NaNO3 0.1 M y el respectivo surfactante (bromuro de cetiltrimetilamonio CTAB o ácido oleico) al 0.1% w/v. La mezcla reaccionante en todo momento se trabajó bajo atmósfera inerte de N2 para evitar la oxidación no deseada de los precursores. Estos fueron coprecipitados basificando la solución con NaOH 1 M hasta pH = 11. El sólido obtenido junto con la solución resultante fueron guardados en un frasco cerrado y calentados a 95°C por 16h en un proceso de envejecimiento-oxidación selectiva, para dar como resultado CoFe2O4. Los análisis realizados incluyen microscopía electrónica de transmisión (TEM), difracción de electrones y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Los patrones de difracción de electrones corroboran la presencia de una estructura FCC, propia de la ferrita de cobalto, en tanto que el análisis por FTIR sobre la muestra sin surfactante en el rango de 1600-400 cm-1 revelan picos característicos de este óxido. Las micrografías TEM muestran una fuerte aglomeración en los óxidos obtenidos sin surfactante y un tamaño de partícula mayor. Sin embargo, para las muestras sintetizadas con surfactantes se muestra una buena monodispersión de partículas y además, éstas no se encuentran aglomeradas, obteniéndose tamaños de partícula de 4.1 ± 1.0 nm para el ácido oleico y 10.5 ± 2.2 nm para el CTAB.