Estudio de la estabilidad de fases en el sistema Zn – Cr – O a partir de síntesis por combustión en solución

Juan Fernando Montoya Carvajal

Resumen


Introducción. Los compuestos con metales de transición en su estructura generan enorme interés por sus propiedades físicas, las más destacadas de las cuales son las magnéticas y las eléctricas. La espinela Zn – Cr2 – O4 se ha caracterizado por sus potenciales usos como fotocatalizador y como material empleado para censar CO2, lo cual actualmente es de gran relevancia, y ha motivado conocer nuevos métodos para su obtención y para la justificación de estudios que permitan entender las características termodinámicas para su formación. Objetivo. Estudiar la estabilidad de la fase Zn – Cr2 – O4 con la coexistencia de fases secundarias formadas mediante tratamientos térmicos. Materiales y métodos. A partir de la homogeneización de glicina y nitratos (cinc y cromo), se sintetizó por combustión en solución un compuesto amorfo, el cual tras tratamientos térmicos (750, 850 y 950 °C) presentó ordenamiento cristalino. Resultados. Luego de la obtención del compuesto se evaluó la morfología de los polvos empleando microscopía electrónica de barrido (SEM) y evaluando su composición (EDS). Se determinó presencia de material orgánico, se realizó caracterización térmica (TGA y DSC) para definir la temperatura de formación de fases, para luego evaluar y comparar las estructuras mediante difracción de rayos X (DRX), y mediante simulaciones en el programa FactSage® se compararon resultados para verificar el equilibrio de las fases. Conclusión. A través del método de combustión en solución se obtiene una estructura no cristalina conformada por Zn, Cr y O, confirmándose la presencia de C asociado al componente orgánico luego de la combustión.


Palabras clave


espinela; tratamiento térmico; combustión en solución

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