Efecto del lavado con etilendiamina sobre las propiedades de las nanopartículas de óxido de estaño

Abstract

El óxido de estaño es un compuesto ampliamente utilizado en aplicaciones tecnológicas destacándose como catalizador,sensor de gas, en fabricación de varistores, dispositivos electrónicos, electrodos electrocatalíticos y celdas fotovoltaicas, entre otros. En el presente trabajo se utilizó el método de precipitación controlada (MPC) para sintetizar óxido de estaño de tamaño nanométrico, empleando como precursor sulfato de estaño. El control de las diferentes etapas del proceso de síntesis se realizó a través de los registros de variación de pH, valoración potenciométrica, del sistema. Con base a esta información y el estudio de espectroscopía infrarroja realizada en la fase sólida, a diferentes valores de pH, se propone un mecanismo de formación de las partículas donde las reacciones de hidrólisis y condensación son muy importantes. Se analizó, además, el efecto del lavado del precipitado con etilendiamina y se verificó la eliminación del anión sulfato con este proceso, obteniéndose al final óxido de estaño, SnO y SnO2, como principales fases cristalinas, a temperatura ambiente. Las características del óxido de estaño nanométrico se determinaron utilizando espectroscopía infrarroja de transmisión FTIR, difracción de rayos X (DRX), y microscopía electrónica de transmisión (MET).

Tin oxide, is a compound used in many technological applications among them as gas sensor and in the production of varistors, electronic devices, electrocatalitic electrodes and fotovoltaic cells, among others. In this work the controlled precipitation method was used to synthesize tin oxide of nanometric size using tin sulfate precursor. The control of different stages of the synthesis process was carried out through the variation of the system pH registrations, potentiometric titration,; This curve contain information on the different processes that take place in the system and it can be used to guarantee the process reproducibility. Additionally we propose a mechanism to explain the nucleation of solid phase in the solution. The hydrolysis and policondensation reactions are very important for this mechanism. Precipitate washing with an ethylendiamine solution permitted eliminated of SO4 2- and it permitted to obtain the tin oxide as the principal crystalline phase at room temperature. The characteristics of the obtained ceramic powder were determined using infrared espectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM).