Síntesis y caracterización de particulas coloidales hematita/óxido de itrio

Resumen

En la presente Tesis Doctoral se describe la síntesis de diferentes partículas mixtas constituídas por un núcleo de hematita recubierto de carbonato básico de itrio, que posteriormente, mediante calcinación, se ha transformado en óxido de itrio. Se han analizado las condiciones de síntesis atendiendo a dos variables: tiempo de crecimiento y concentración de nitrato de itrio utilizada en la síntesis. Mediante microscopía electrónica y dispersión de luz, se ha podido deducir que las muestras de mayor espesor de recubrimiento han sido las obtenidas con la concentración intermedia de nitrato de itrio y un tiempo de síntesis de 9 horas. El análisis termogravimétrico de la transición carbonato básico de itrio a óxido de itrio de los recubrimientos, ha permitido estimar la temperatura característica de la transformación, mientras que los datos de difracción de rayos X y la caracterización química superficial realizada mediante las técnicas EDX y XPS, que nos permiten deducir que el recubrimiento es completo. Las propiedades eléctricas superficiales se han analizado mediante la determinación de la carga y potencial superficiales, aplicando la técnica de valoración potenciométrica, y el estudio de la movilidad electroforética y el cálculo del potencial electrocinético (o potencial zeta) tras la utilización del modelo de O'Brien y White. Los resultados obtenidos muestran que la sustancia hematita tiene menor carga y potencial superficiales y menor potencial zeta que el óxido de itrio, adquiriendo valores comprendidos entre ellos las muestras recubiertas. Esta últimas presentan valores más próximos al del recubrimiento, lo que indica la gran presencia de óxido de itrio en la superficie de las partículas mixtas y su buen recubrimiento. La caracterización termodinámica superficial de las partículas se ha realizado mediante un modelo termodinámico aplicable a la interfase sólido/líquido.