Abstracto

Síntesis y caracterización de nanocompuestos de óxido de estroncio y zinc mediante procesos químicos suaves

 Etakula Nagabhushan y Alqaralosy Ahmed 

Los materiales nanoestructurados brindan muchos beneficios debido a sus propiedades mejoradas, las aplicaciones prometedoras de los materiales nanoestructurados han generado un método innovador para sintetizar nuevos materiales con alto rendimiento para mejorar su uso como nanodispositivos, nanocatalizadores y nanosensores. Aunque el uso de nanomateriales en la industria es limitado, su uso en la industria ya ha comenzado y se espera que sea extenso en los próximos años. En el presente estudio, el nanocompuesto de óxido de estroncio y zinc (SrZnO2) se sintetizó mediante un enfoque químico suave utilizando óxido de estroncio con óxido de zinc. El enfoque químico suave ayuda a la síntesis de materiales orgánicos e inorgánicos de dispersión coloidal a temperaturas relativamente bajas y con una configuración simple. La síntesis se llevó a cabo a una temperatura moderada de 90 °C y luego finalmente se secó en el horno de laboratorio a 100 °C durante 24 horas y luego se calcinó a 1000 °C en un horno con una velocidad de calentamiento de 5 °C/min durante 6 horas para obtener un producto selectivo de fase. El concepto de enfoque químico blando depende de la relación síntesis-estructural equilibrada basada en la electronegatividad. Los nanomateriales representan, en un nivel básico, materiales de los cuales una unidad solitaria poco medida (en cualquier caso, una medida) en algún lugar en el rango de 1 y 100 nm el significado típico de nanoescala La investigación de nanomateriales adopta un enfoque basado en la ciencia de los materiales para la nanotecnología, utilizando avances en metrología y combinación de materiales que se han desarrollado en el lado de la investigación de microfabricación. Los materiales con estructura a nanoescala con frecuencia tienen propiedades ópticas, electrónicas o mecánicas únicas. Los nanomateriales se están comercializando gradualmente y están comenzando a desarrollarse como productos. En ISO/TS 80004, el nanomaterial se caracteriza como el "material con cualquier medida externa en la nanoescala o que tiene estructura interna o estructura de superficie en la nanoescala", y la nanoescala se caracteriza como la "extensión de longitud de entre 1 nm y 100 nm". Esto incluye tanto los nanoobjetos, que son fragmentos discretos de material, como los materiales nanoestructurados, que tienen una estructura interna o superficial a escala nanométrica; un nanomaterial puede ser un miembro de ambas categorías. El 18 de octubre de 2011, la Comisión Europea recibió el siguiente significado de nanomaterial: "Un material natural, sintético o artificial que contiene partículas, en estado no ligado o en conjunto o como aglomerado y para la mitad o más de las partículas en el flujo de tamaño numérico, al menos una de las dimensiones externas está en el intervalo de tamaño de 1 nm a 100 nm. En casos específicos y cuando lo justifiquen preocupaciones por la naturaleza, la salud, la seguridad o la seguridad, el límite de difusión del tamaño numérico de la mitad puede ser reemplazado por un margen de entre el 1% y la mitad. Los nanomateriales artificiales han sido diseñados y fabricados deliberadamente por personas para tener ciertas propiedades requeridas.Los nanomateriales heredados son aquellos que se crearon antes de la aparición de la nanotecnología como avances graduales en relación con otros materiales coloidales o particulados. Incluyen nanopartículas de dióxido de titanio y carbono. Los nanomateriales pueden introducirse accidentalmente como resultado de procesos mecánicos o tecnológicos. Las fuentes de nanopartículas accidentales incluyen los gases de escape de los motores de los automóviles, los gases de escape de las soldaduras, las formas de combustión de los combustibles fósiles domésticos y la cocina. Por ejemplo, la clase de nanomateriales llamados fulerenos se crea mediante el consumo de gas, biomasa y velas. También pueden ser un resultado de productos de desgaste y erosión. Las nanopartículas atmosféricas accidentales se denominan a menudo partículas ultrafinas, que se introducen accidentalmente durante una actividad deliberada y pueden contribuir a la contaminación del aire. Los sistemas orgánicos a menudo contienen nanomateriales naturales y funcionales. La estructura de los foraminíferos (principalmente tiza) y las bacterias (proteína, cápside), las piedras preciosas de cera que cubren una hoja de loto o capuchina, la seda de los insectos y las alimañas, el tinte azul de las tarántulas, las "espátulas" en la base de las patas de los gecos, algunas escamas de las alas de las mariposas, los coloides comunes (leche, sangre), los materiales córneos (piel, ganchos, bocas, plumas, cuernos, pelo), el papel, el algodón, el nácar, los corales e incluso nuestra propia red ósea son en su mayoría nanomateriales naturales característicos. Los nanomateriales inorgánicos comunes se producen a través del desarrollo de gemas en los diferentes estados de sustancia de la cubierta de la Tierra. Por ejemplo, los suelos muestran nanoestructuras complejas debido a la anisotropía de su estructura de piedra preciosa oculta, y la actividad volcánica puede dar lugar a los ópalos, que son un ejemplo de gemas fotónicas de origen natural debido a su estructura a nanoescala. Las llamas indican reacciones especialmente complejas y pueden crear colores, hormigón, sílice quemada, etc. Los nanoobjetos se clasifican normalmente en función de cuántos de sus tamaños caen en la nanoescala. Una nanopartícula se caracteriza por un nanoobjeto con cada uno de los tres tamaños exteriores en la nanoescala, cuyos hachas más largas y más cortas no varían significativamente. Una nanofibra tiene dos tamaños exteriores en la nanoescala, siendo los nanotubos nanofibras vacías y las nanobarras nanofibras sólidas. Una nanoplaca tiene un tamaño exterior en la nanoescala, y si los dos tamaños más grandes son fundamentalmente diferentes se denomina nanocinta. En el caso de las nanofibras y las nanoplacas, es posible que haya tamaños diferentes en la nanoescala, pero deberían ser sustancialmente mayores. Se observa que un tamaño crítico en todos los casos suele ser al menos un factor de 3. Los materiales nanoestructurados se clasifican normalmente en función de los períodos de materia que contienen. Un nanocompuesto es un sólido que contiene al menos una región, o conjunto de regiones, física o químicamente diferenciables, que tiene al menos un tamaño en la nanoescala.Una nanoespuma tiene una estructura líquida o sólida, llena de una fase vaporosa, donde una de las dos fases tiene dimensiones a escala nanométrica. Un material nanoporoso es un material sólido que contiene nanoporos, huecos con dimensiones a escala nanométrica. Un material nanocristalino tiene una importante división de granos de piedra preciosa a escala nanométrica. En otras fuentes, los materiales nanoporosos y la nanoespuma a veces se consideran nanoestructuras pero no nanomateriales porque sólo los huecos y no sólo los materiales son a escala nanométrica. Aunque la definición ISO sólo considera nanopartículas a los nanomateriales redondos, otras fuentes utilizan el término nanopartícula para todas las formas. Las fuentes habituales de nanopartículas incluyen materiales quemados en los incendios forestales, escombros volcánicos, lluvias marinas y la descomposición radiactiva del gas radón. Los nanomateriales normales también se pueden moldear mediante procesos permanentes de rocas que contienen metales o aniones, así como en sitios de desechos mineros corrosivos. La estructura, morfología y propiedades de las partículas se caracterizaron mediante XRD, SEM y FT-IR. El tamaño medio de partícula se calculó utilizando el patrón de difracción de rayos X mediante la ecuación de Scherer, t = 0,9 λ / B CosÃ'². Los resultados obtenidos a partir de diferentes técnicas de caracterización mostraron que los materiales nanoestructurados se formaron con tamaños de partículas pequeños, con buena cristalinidad y un entorno limpio que puede usarse para tecnologías apropiadas como dispositivos nano, nanocatalizadores, nanosensores, etc.Nano sensores, etc.Nano sensores, etc.