Síntesis y caracterización de nanaopartículas de Óxido de Zinc

Síntesis y caracterización de nanaopartículas de Óxido de Zinc [pic 1]

(ZnO) por medio del método Sol-Gel

Juan Diego Bolaños Ortiz, Alejandro Giraldo Osorio,

Giovany Palacio Colorado ,WalterMauricio Ramirez

Fecha de presentación: 23/11/2017

____________________________________________________________________________________________________________________________

Resumen

En el presente artículo haremos la recopilación de los resultados obtenidos de la síntesis de nanoparticulas de óxido de zinc ( ZnO) haciendo uso del método  Sol-Gel, para esta síntesis utilizamos acetato de zinc dihidratado, Zn (CH3COO)2 . 2HH2O, como precursor, hidróxido de sodio NaOH, como catalizador y metanol, CH3OH como solvente, para posteriormente caracterizar los resultados por los métodos de: Raman, FTIR, XRD.

Palabras Clave: Óxido de Zinc (ZnO), Sintetización, Caracterización, Reflectividad, Espectroscopia Raman, XDR, FTIR.

        ____________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________

1. Introducción

El ZnO es un semiconductor tipo n, intrínseco que cristaliza en el sistema hexagonal. Su comportamiento biológico, físico y químico, pueden diferir en algunos aspectos, como tamaño, dispersión de tamaño, forma, estado de superficie, estructura cristalina, entre otros.

Las ZnO-NPs cuentan con propiedades tales como transparencia a la reflectividad infrarrojo, características acústicas, alta estabilidad electroquímica y electrónicas, buena retención de luz, baja resistividad, protección UV, no toxicidad, abundancia natural, mejoramiento en la actividad antimicrobiana dependiendo de su morfología, entre otras. Este posee una banda prohibida directa de 3.37eV con una gran energía de enlace de 60 meV. Estas propiedades hacen un material de ZnO optoelectrónico importante debido a  sus fuertes efectos de confinamiento cuántico en condiciones adecuadas de forma experimental (Iskandar et al., 2009).

Debido a que dichas nanopartículas exhiben propiedades ópticas únicas como un índice de refracción alto, alta transparencia, novedosa fotoluminiscencia y la resonancia de plasmones, se pueden encontrar numerosas aplicaciones en el área de la tecnología (Granados, 2016).

Teniendo en cuenta su alta biocompatibilidad y su veloz cinética de transferencia eléctrica, se fomenta el uso de este material como una membrana para inmovilizar y modificar las biomoléculas, es por tal motivo que es utilizada en el área de la medicina con un agente antimicrobiano

2. Procedimiento Experimental

Para la fabricación de manoparticulas de ZnO mediante el método sol gel, se tomó acetato de zinc dihidratado, Zn (CH3COO)2 . 2HH2O, como precursor, hidróxido de sodio NaOH, como catalizador y metanol, CH3OH como solvente.

Los materiales de vidrio utilizados para la síntesis fueron lavados con jabón, agua desionizada y etanol. Se preparó una solución de 400ml al 0.06M de acetato de zinc dihidratado en metanol y otra solución de 100ml al 0.5M de hidróxido de sodio en metanol. La solución de NaOH se fue agregando gota a gota en la solución de acetato de zinc bajo agitación magnética hasta lograr un pH 8.5 de la solución final. Después de trasferir esta solución en un matraz se colocó en un baño de aceite a una temperatura de 60 °C por una hora en agitación. Una vez termino el tiempo, el matraz de reacción se sometió a un baño frio para detener el crecimiento.

Por medio de centrifugación se separaron las manoparticulas de ZnO, se lavaron una vez con etanol y las partículas se dispersaron en 25ml de metanol.

Para el crecimiento de los nanoalmabres, se tomaron 4 substratos de vidrio, se lavaron con acetona, etanol y agua en un baño ultrasónico durante 15 minutos y se secaron con nitrógeno. Los substratos fueron cubiertos por una capa de semillas de ZnO mediante la técnica de spin-coating a 1000rpm durante 1 minuto. Después de colocar la capa de semillas, los sustratos fueron tratados térmicamente a 300 °C durante 10 minutos en aire.

...