Nanopartículas de níquel con cristalinidad y propiedades magnéticas controladas

BRACAMONTE, M. V; PAULA BERCOFF

Bariloche

Congreso; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados - NANO 2017; 2017

La creciente inversión en nano-tecnología ha fomentado la investigación y el desarrollo en nano-ciencias, fundamentalmente en áreas tendientes al desarrollo de materiales en escala atómica o molecular, con propiedades controlables y mejoradas. En particular, nano-materiales basados en níquel han recibido gran atención debido a su aplicabilidad en el desarrollo de catalizadores, sensores, baterías, ferrofluídos y dispositivos de almacenamiento magnético [1]. Estas aplicaciones de los nano-materiales de Ni dependen de propiedades intrínsecas del material, como la magnetización de saturación (Ms), la coercitividad (Hc) y la temperatura de Curie (Tc), las cuales a su vez varían tanto con el tamaño de las partículas como con la cristalinidad de las mismas [2]. Por lo tanto, encontrar un método de síntesis que permita el eficiente control de estas propiedades resulta fundamental en el desarrollo nano-tecnológico. Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, estudiamos la síntesis de nanopartículas de Ni con cristalinidad y propiedades magnéticas controladas a partir de la reducción de cloruro de níquel con borohidruro de sodio en medio ácido y posterior tratamiento térmico. Las nanopartículas obtenidas fueron caracterizadas empleando microscopía electrónica de barrido, magnetometría de muestra vibrante, difracción de rayos X y microanálisis. A partir del análisis de resultados, se concluyó que luego de la reducción química, las nanopartículas obtenidas corresponden a Ni2B el cual es posteriormente descompuesto térmicamente para la obtención de Ni metálico. El estricto control de las condiciones del tratamiento térmico y la posterior caracterización de las nano-partículas, demostró que las muestras con mayor cristalinidad fueron obtenidas a 500 °C. Estas muestras presentan un comportamiento magnético con valores de Ms y Hc que están de acuerdo con los valores reportados previamente en bibliografía. Temperaturas menores (200 a 400 °C) permitieron obtener nanopartículas con tamaños de cristal menores y valores variables de Ms y Hc. El estudio sistemático de la síntesis de nanopartículas de níquel a partir de borohidruro de sodio y posterior tratamiento térmico nos permitió encontrar una correlación entre las condiciones de preparación, la cristalinidad y las propiedades magnéticas de las muestras sintetizadas, permitiéndonos "regular" las propiedades fisico-químicas de las nanopartículas resultantes a partir del eficiente control de los parámetros de síntesis.