Sintesis de Delafossite (CuFeO2); Caracterizacion optica y estructural, con enfasis en estudios de adsorcion de gases
Los materiales semiconductores de la familia Delafossite se presentan como grandes candidatos para aplicaciones optoelectrónicas (electrodos) y para procesos de adsorción, absorción, almacenaje y desorción de ciertos gases, como el CO2. El foco de esta investigación se basa en sintetizar y caracteri...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | Chile |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.anid.cl:10533/219486 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10533/219486 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Ciencias Naturales Ciencias Físicas Optica |
| Sumario: | Los materiales semiconductores de la familia Delafossite se presentan como grandes candidatos para aplicaciones optoelectrónicas (electrodos) y para procesos de adsorción, absorción, almacenaje y desorción de ciertos gases, como el CO2. El foco de esta investigación se basa en sintetizar y caracterizar el material CuFeO2 perteneciente a la familia Delafossite basado en óxidos de cobre-fierro. Dos tipos diferentes de síntesis fueron estudiadas para obtener este material; i) Reacción en estado sólido y ii) Síntesis hidrotermal. Se realizaron dos distintas muestras por medio del segundo método, con 48 y 97 hrs de reacción. Se concluyó que por medio del segundo método se obtienen mejores resultados en cuanto a rendimiento y pureza de la síntesis. Otra meta importante de este estudio es poder determinar las condiciones óptimas de síntesis para lograr obtener materiales con estructura romboédrica, muy cristalinos y con alta eficiencia. Se realizaron distintas caracterizaciones como espectroscopía Raman, difracción de rayos X, espectroscopía UV-Visible, microscopía electrónica de barrido y cuantificación de adsorción de gases. Las dos primeras técnicas fueron utilizadas para la determinación de parámetros estructurales y la cuantificación del nivel de pureza/cristalinidad de las muestras. La espectroscopía UV-Visible permitió determinar valores energéticos a los que se genera el band gap directo. La técnica de microscopía electrónica de barrido nos permitió obtener información morfológica de la muestra y así poder determinar parámetros de dimensiones espaciales de estos cristales. También se determinó la capacidad adsortiva de gases, en particular CO2, para las muestras por medio de la utilización de una microbalanza de cuarzo y un sistema de vacío que permite la inyección controlada de gases. Distintas partidas de muestras fueron sintetizadas mediante el método hidrotermal, en primera instancia se puede concluir que este método permite sintetizar muestras con resultados completamente reproducibles. En estas distintas partidas de muestras, se varió el tiempo de síntesis para cada caso, pudiendo determinar que para lograr una síntesis más óptima y eficiente se debe disminuir el tiempo de reacción y así evitar la sobre oxidación del material. Por otro lado, también se concluyó que al disminuir este tiempo de síntesis la muestra resultante era menos estable frente a estímulos externos como trabajos mecánicos o temperaturas. |
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