Resumen

La metodología de expansión reductiva ha sido exitosa en la síntesis de nanopartículas metálicas. Sin embargo, no hay reportes en la literatura respecto al uso de métodos de expansión para la producción de nanopartículas oxidadas. Se propuso una modificación en la aplicación de corriente de atmósfera oxidante durante el proceso de expansión reductiva. Mezclas de diferentes relaciones en peso de sales nitrogenadas de hierro y urea (agente expansor), fueron sometidas a choque térmico en un horno donde la sublimación súbita de la urea y las sales nitrogenadas, generaron una dispersión fina de material que entró en contacto con gases reductores. Durante esta sublimación se propició la formación de nanopartículas metálicas de hierro subsecuentemente oxidadas por la atmósfera oxidante reinante. Caracterización por medio de difracción de rayos X permitió concluir que el tipo de fase cristalina de las nanopartículas formadas es dependiente de la composición de los reactantes; por el contrario, la distribución de tamaño de partícula, área superficial y absorción de aceite no se ve fuertemente influenciados por dicha composición.

INTRODUCIÓN

Los óxidos de hierro son uno de los compuestos más abundantes en la corteza terrestre y suelen encontrarse como FeO, Fe₂O₃ –hematita, γ–Fe₂O₃ –maghemita, Fe₃O₄ –magnetita o FeO(OH) – goethita (GollaSchindler et al. 2006). Se ha establecido que existe Fe₂O₃ amorfo y cuatro polimorfos (alfa, beta, gamma y épsilon). Los tipos Fe₂O₃ gamma y épsilon son ferromagnético; el tipo alfa es llamado antoferromagnético mientras que el tipo beta es paramagnético (Chirita & Grozescu 2009). La nanomagnetita Fe₃O₄ y la γ–Fe₂O₃ presentan excelentes propiedades magnéticas, las cuales les permiten ser usadas como ferritas blandas (Mohapatra & Anand 2010) y para propósitos biomédicos debido a su biocompatibilidad (Cano et al. 2009) y biodegradabilidad (Unsoy et al. 2012). La hematita α-Fe₂O₃ en un rango de tamaño de partícula nano, ha sido usada en la obtención de pinturas transparentes pues mejora su durabilidad, sombra, absorción UV y valor agregado; y dadas sus propiedades semiconductoras suele ser empleada en la conversión de la energía solar, fotocatálisis y en la disociación de agua (Chirita & Grozescu 2009). De hecho, la fabricación de nanopartículas de hierro de valencias bajas resulta ser importante en el proceso de limpieza de aguas residuales (Nidhin et al. 2007).

El interés en la síntesis de óxidos de hierro ha crecido considerablemente debido al número de aplicaciones que poseen (Rahman et al. 2011). Son principalmente usados en construcción, pinturas y recubrimientos (Foley & Wallace 2013), albañilería y baldosas; en la industria de plásticos, asfaltos, bitumen, barnices, pigmentos.

• Materias:Nanotecnología Nanopartículas Nanociencia Elementos químicos
• Subjects:Nanotechnology Nanoparticles Nanoscience Chemical elements
• Palabras claves:Nanopartículas de hierro, Expansión reductiva, Óxido de hierro, Oxidación
• Keywords:Iron nanoparticles, Reductive expansion, Iron oxide, Oxidation