Influencia del tiempo de gelificación sobre las propiedades estructurales, vibracionales y eléctricas del compósito PEG0.2/V2O5

Abstract

Se estudiaron las propiedades estructurales, vibracionales y eléctricas de películas V2O5·nH2O y PEG0.2/V2O5 en función del tiempo de gelificación. Las películas fueron sinterizadas por sol-gel mediante la ruta del pentóxido de vanadio sobre sustratos de vidrio previamente tratados. La caracterización se llevo a cabo mediante Difracción de Rayos-X, Espectroscopía Raman y el método de las cuatro puntas convencional de van der Pauw. Los resultados indican que el aumento en el tiempo de gelificación del sol precursor (V2O5.nH2O) incrementa la calidad cristalina, el grado de hidratación, y la concentración de iones V5+ en las películas. En el compósito híbrido (PEG0.2/V2O5) los iones VO2+ actúan como enlazantes entre las cadenas poliméricas haciéndolas más compactas, lo cual facilita la movilidad de los portadores de carga eléctrica entre los iones vanadios. Los resultados mostraron una transición de fase semiconductormetal alrededor de 34°C, una transición óptica del tipo indirecta (para V2O5·nH2O) y una transición vítrea alrededor de Tg=-69°C.

Structural, vibrational and electrical properties of V2O5·nH2O and PEG0.2/V2O5 films as a function of gelation time were studied. The films were sintered by sol-gel using vanadium pentoxide route on glass substrates previously treated. Films were characterized by X-Ray Diffraction, Raman Spectroscopy and the four-point van der Pauw conventional method. The results indicated that when the gelation time of the precursor (V2O5·nH2O) is increased, the crystalline quality, the degree of hydration, and V5+ ion concentration are increased. In the hybrid composite (PEG0.2/V2O5), VO2+ ions act as bonding between the polymer chains, making them more compact to facilitate the mobility of electric charge carriers between vanadium ions. The results showed a semiconductor-metal transition about 34°C, an indirect optical transition (V2O5·nH2O) and a vitreous transition around Tg=-69°C.