Síntesis de nanopartículas a base de níquel mediante ablación láser pulsada en líquidos: correlaciones entre la potencia del haz láser, la distribución del tamaño y la duración de las burbujas de cavitación
Autores: Rahman, Atikur; Guisbiers, Grégory
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Ablación por láser pulsado
Nanopartículas
Burbuja de cavitación
Potencia del haz láser
Síntesis
Distribución de tamaño
Licencia
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La ablación láser pulsada en líquidos (PLAL) es una técnica de síntesis coloidal que atrae un interés significativo de la comunidad científica debido a la calidad de las nanopartículas que se producen. En este tipo de protocolo de síntesis, la burbuja de cavitación juega un papel vital durante la síntesis de nanopartículas. Este trabajo estudió el efecto de la potencia del haz láser en la duración de la burbuja de cavitación. Se utilizaron tres valores diferentes de potencia del haz láser (5.8 W, 7.5 W y 10.5 W) para irradiar un objetivo de níquel puro en agua desionizada (DI) para sintetizar nanopartículas a base de níquel. Se determinó la tasa de repetición óptima que maximiza la producción de nanopartículas mediante espectroscopia de emisión atómica para cada potencia del haz láser. Se determinó que la tasa de repetición óptima aumentaba exponencialmente con la potencia del haz láser, mientras que la duración de la burbuja de cavitación disminuía logarítmicamente con la potencia del haz láser. Además, el efecto de la potencia del haz láser en la duración de la burbuja de cavitación también tuvo un efecto en la distribución de tamaños de las nanopartículas producidas; la distribución de tamaños más pequeña se obtuvo a la mayor potencia del haz láser.
Descripción
La ablación láser pulsada en líquidos (PLAL) es una técnica de síntesis coloidal que atrae un interés significativo de la comunidad científica debido a la calidad de las nanopartículas que se producen. En este tipo de protocolo de síntesis, la burbuja de cavitación juega un papel vital durante la síntesis de nanopartículas. Este trabajo estudió el efecto de la potencia del haz láser en la duración de la burbuja de cavitación. Se utilizaron tres valores diferentes de potencia del haz láser (5.8 W, 7.5 W y 10.5 W) para irradiar un objetivo de níquel puro en agua desionizada (DI) para sintetizar nanopartículas a base de níquel. Se determinó la tasa de repetición óptima que maximiza la producción de nanopartículas mediante espectroscopia de emisión atómica para cada potencia del haz láser. Se determinó que la tasa de repetición óptima aumentaba exponencialmente con la potencia del haz láser, mientras que la duración de la burbuja de cavitación disminuía logarítmicamente con la potencia del haz láser. Además, el efecto de la potencia del haz láser en la duración de la burbuja de cavitación también tuvo un efecto en la distribución de tamaños de las nanopartículas producidas; la distribución de tamaños más pequeña se obtuvo a la mayor potencia del haz láser.