Estudio de la influencia del número de lavados y del tiempo de envejecimiento en la síntesis de nanopartículas de óxido de cinc por el Método de Precipitación Controlada

Abstract

Resumen.- Este trabajo trata sobre la síntesis de nanopartículas de óxido de cinc por el Método de Precipitación Controlada (MPC) y, particularmente, la influencia del número de lavados y del tiempo de envejecimiento en las características de tamaño, morfología y grado de aglomeración de las partículas sintetizadas. Empleando el acetato de cinc como precursor se llevaron a cabo ensayos de síntesis, en los cuales se recogieron muestras de las diferentes etapas del procesamiento para caracterizarlas mediante difracción de rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) y por microscopía electrónica de barrido (MEB). Se determinó que el proceso de lavado con etanol favorece la conformación de la estructura cincita del óxido de cinc, disminuye el tamaño y el grado de aglomeración de las partículas y beneficia la formación de partículas con morfología definida. A partir de resultados tales como: partículas con morfología semiesférica, diámetros medios nanométricos y bajo grado de aglomeración, se establece como idóneo realizar cuatro repeticiones del lavado con etanol en el método de precipitación controlada. Por otra parte, en esta investigación se determinó que el tiempo envejecimiento induce a la formación de nanopartículas de mayor tamaño, fomenta el grado de aglomeración, pero ofrece beneficios en cuanto a una distribución de tamaño de partículas secundarias más homogénea. Se encontró que con 12 horas de envejecimiento se obtienen partículas con morfología semiesférica, diámetros medios de 39 nm, así como grado de aglomeración y distribución de tamaño apropiados. Abstract.- The present work tries on the synthesis of zinc oxide nanoparticles by the controlled precipitation method (CPM), and particularly on the study of the influence of the number of washes and the time of aging in the characteristics of size, morphology and degree agglomeration of particles synthesized. For it, using zinc acetate as precursor, tests were carried out in which samples were collected from different stages of processing to characterize them by X ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM). It was determined that the process of washing with ethanol favors the conformation of the cincite structure of zinc oxide, decreases the size and agglomeration degree of particles and benefits the formation from particles with defined morphology. From results such as: particles with hemispheric morphology, average diameter of 55 nm and less agglomeration degree, was established as suitable to perform four repetitions of washing with ethanol in the controlled precipitation method. On the other hand, in this investigation it was determined that the aging time leads to the formation of larger nanoparticles, foments the agglomeration degree, but offers benefits in terms of a size distribution of secondary particles more homogeneous. It was found that at 12 hours of aging are obtained particles with hemispheric morphology, average diameter of 39 nm, and degree of agglomeration and size distribution appropriate.