Síntesis Sol-Gel y Caracterización de Nanopolvos Cúbicos de Óxido de Bismuto, Zinc y Niobio
Autores: Ganchimeg, Perenlei; Peter C., Talbot; Wayde N., Martens
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi Publishing Corporation
Año: 2014
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El óxido de bismuto, zinc y niobio (BZN) se sintetizó con éxito mediante una reacción sol-gel basada en dioles, utilizando precursores de acetato metálico y alcóxido. El análisis térmico de una suspensión líquida de precursores sugiere que la mayoría de los precursores orgánicos se descomponen a temperaturas de hasta 150°C, y se forman polvos orgánicos libres por encima de 350°C. Los resultados experimentales indican que se obtiene un gel homogéneo a unos 200°C y después se convierte en una mezcla de óxidos intermedios a 350-400°C. Finalmente, se obtienen polvos de BZN monofásicos entre 500 y 900°C. El grado de homogeneidad química determinado por difracción de rayos X y cartografía EDS es constante en todas las muestras. El análisis elemental indica que la proporción atómica de los metales se ajusta estrechamente a una composición Bi1,5ZnNb1,5O7. Los tamaños de cristalito de los polvos de BZN calculados a partir de la ecuación de Scherrer son de unos 33-98 nm para las muestras preparadas a 500-700°C, respectivamente. Los tamaños de partícula y de cristalito aumentan con el incremento de la temperatura de sinterización. La brecha de banda estimada de los nanopolvos de BZN a partir del análisis óptico es de unos 2,60-2,75 eV a 500-600°C. Las formaciones de fase observadas y los resultados medidos en este estudio se compararon con los de informes anteriores.
Descripción
El óxido de bismuto, zinc y niobio (BZN) se sintetizó con éxito mediante una reacción sol-gel basada en dioles, utilizando precursores de acetato metálico y alcóxido. El análisis térmico de una suspensión líquida de precursores sugiere que la mayoría de los precursores orgánicos se descomponen a temperaturas de hasta 150°C, y se forman polvos orgánicos libres por encima de 350°C. Los resultados experimentales indican que se obtiene un gel homogéneo a unos 200°C y después se convierte en una mezcla de óxidos intermedios a 350-400°C. Finalmente, se obtienen polvos de BZN monofásicos entre 500 y 900°C. El grado de homogeneidad química determinado por difracción de rayos X y cartografía EDS es constante en todas las muestras. El análisis elemental indica que la proporción atómica de los metales se ajusta estrechamente a una composición Bi1,5ZnNb1,5O7. Los tamaños de cristalito de los polvos de BZN calculados a partir de la ecuación de Scherrer son de unos 33-98 nm para las muestras preparadas a 500-700°C, respectivamente. Los tamaños de partícula y de cristalito aumentan con el incremento de la temperatura de sinterización. La brecha de banda estimada de los nanopolvos de BZN a partir del análisis óptico es de unos 2,60-2,75 eV a 500-600°C. Las formaciones de fase observadas y los resultados medidos en este estudio se compararon con los de informes anteriores.