Síntesis y caracterización de boratos de zinc con aplicación en ciencia de materiales
En este trabajo de tesis se han explorado dos metodologías en la búsqueda de la obtención de nanopartículas de boratos de zinc. Estas metodologías fueron planteadas para lograr sintetizar fases de boratos de zinc en distintos rangos de temperaturas, lo que brinda grandes posibilidades en el desarrol...
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2019
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| Témata: | |
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| Tagy: |
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| description | En este trabajo de tesis se han explorado dos metodologías en la búsqueda de la obtención de nanopartículas de boratos de zinc. Estas metodologías fueron planteadas para lograr sintetizar fases de boratos de zinc en distintos rangos de temperaturas, lo que brinda grandes posibilidades en el desarrollo de aplicaciones tecnológicas. Empleando la síntesis por combustión de gel asistida se pretendió sintetizar boratos de zinc a temperatura mayores a 250 C, para los cuales se esperaba obtener nanopartículas que fueran importantes en el desarrollo de nuevos aditivos de materiales que se preparan a altas temperaturas, por ejemplo, plásticos. A partir de las síntesis asistidas por micelas reversas, se pretendió obtener boratos de zinc a baja temperatura, por ejemplo, los aminoboratos de zinc [Zn(NH3)3B4O5(OH)4]H2O (ZB1) y Zn3(H2B3O7)22NH34H2O (ZB2), reportados previamente durante mi trabajo de Licenciatura en Química. Mediante la metodología de combustión de gel asistida se logró sintetizar la fase ZnB4O7. Los resultados presentados para estas síntesis son contundentes respecto a los procesos químicos que tienen lugar en el sistema estudiado. El medio reductor ofrecido por la alta concentración de amonio da lugar a la formación de carbono amorfo que permanece como principal impureza en las muestras obtenidas, no siendo posible la obtención de nanopartículas de boratos de zinc. La obtención de ZB2 por métodos de baja temperatura fue posible a partir de un sistema coloidal mantenido por agitación formado por agua, CTAB, hexano y diferentes alcoholes como cosurfactantes. Para estos sistemas se obtuvo la fase cristalina ZB2 con tamaños entre 100 y 1000 nm, reportándose tamaños menores a 150 nm cuando se empleó isopropanol como cosurfactante. También se sintetizó la fase ZB2 en un medio de micelas reversas. Este último es uno de los logros más importantes de este trabajo, ya que se consiguió estabilizar un sistema de micelas reversas y obtener un producto con un tamaño de partícula menor a 150 nm. Este trabajo es un aporte importante en la química básica de estos sistemas, abriendo puertas a futuros estudios de síntesis en sistemas de micelas reversas. La metodología utilizada para determinar las condiciones de formación de micelas reversas es extrapolable a cualquier sistema de obtención de compuestos químicos a partir de una solución acuosa con parámetros de concentración y fuera iónica adecuados. Los estudios microbiológicos realizados sobre la fase ZB2 permitieron confirmar la actividad antifúngica y antibacteriana presentada por este compuesto y su dependencia con el tamaño de partícula. |
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