Síntesis y caracterización de ferritas por el método de combustión en solución usando solventes eutécticos profundos : Síntesis y caracterización de ferritas de níquel por el método de combustión en solución, usando etalina (cloruro de colina + etilenglicol) como solvente eutéctico profundo.

Abstract

Las ferritas de níquel son materiales ferrimagnéticos reconocidos por sus propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas y estabilidad química lo que les permite ser empleados en procesos catalíticos, de remediación ambiental y en diversos dispositivos. El presente trabajo estudia la influencia de la temperatura y de la cantidad de etalina utilizada en la síntesis de ferritas de níquel por combustión en solución. Para la síntesis se realizaron ensayos a temperaturas de 300, 400 y 500° C para dos variantes, una utilizando relaciones estequiométricas entre la sal de níquel y el combustible etalina, y otra con 25% de exceso de etalina. La caracterización incluyó análisis de difracción de rayos X (DRX), fisisorción de nitrógeno, absorción atómica (AA) y microscopía electrónica de transmisión (MET). Los análisis mostraron mejores resultados a 500°C, con muestras de estructura cristalina de espinela inversa y cristales uniformes. Los análisis morfológicos y de superficie revelaron estructuras esféricas con tamaños de partícula entre 14 y 34 nm y superficie específica (SBET) de 15,57 m2/g, para la muestra sintetizada con relaciones estequiométricas, y estructuras cubicas con tamaños que varían desde 15 a 55 nm, y SBET de 26, 58 m2/g, para la muestra en la que se utilizó exceso de etalina. No obstante, el análisis químico demostró para ambos casos una deficiencia de níquel, por lo que se determina que la temperatura y la cantidad de etalina influyeron significativamente en las propiedades de las ferritas obtenidas.Nickel ferrites are ferrimagnetic materials recognized for their electrical, magnetic, optical, and chemical stability properties, thus used in catalytic processes, environmental remediation, and various devices. This study examines the influence of temperature and the amount of ethaline used in the synthesis of nickel ferrites by solution combustion. For the synthesis, tests were conducted at temperatures of 300, 400 and 500°C for two variants, one using stoichiometric ratios between the nickel salt and the fuel ethaline, and another with 25% excess of ethaline. Characterization included X-ray diffraction (XRD), nitrogen physisorption, atomic absorption (AA) and transmission electron microscopy (TEM) analyses. The analyses showed best results at 500°C, with samples of inverse spinel crystal structure and uniform crystals. Morphological and surface analysis revealed spherical structures with particle sizes between 14 and 34 nm and specific surface area (SBET) of 15.57 m2/g, for the sample synthesized with stoichiometric ratios, and cubic structures with sizes varying from 15 to 55 nm, and SBET of 26.58 m2/g, for the sample in which excess ethaline was used. However, the chemical analysis showed for both cases a nickel deficiency, so it is determined that the temperature and the amount of ethaline had significantly affected the obtained ferrites properties