Síntesis y Caracterización de un Nanocompósito Magnético de Matriz Polimérica y Partículas de CoFe2O4 Obtenidas In-Situ-Edición Única

Abstract

Los nanocompósitos magnéticos de matriz polimérica son materiales que han despertado gran interés debido a sus novedosas propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas y químicas. Entre sus aplicaciones más prometedoras se encuentran el grabado magnético, imágenes a color, bioprocesado, refrigeración magnética, ferrofluídos, rotores magnéticos, sensores, interruptores, generadores y otras aplicaciones electrónicas. Este tipo de material está constituido por partículas magnéticas de tamaño nanométrico inmersas en una matriz polimérica. En el presente trabajo es sintetizó y caracterizó un nanocompósito magnético de matriz polimérica con partículas de ferrita de cobalto (CoFe2C>4) obtenidas in-situ. Además, se estudió la influencia que tiene la concentración de carga magnética, el tiempo, la temperatura y el medio de formación de la fase inorgánica, sobre las propiedades magnéticas del nanocompósito a fin de buscar una optimización tanto de propiedades como de procesamiento. La matriz utilizada fue un copolímero estireno - divinilbenceno preparado por polimerización en suspensión y posteriormente fue sulfonado para formar una resina de intercambio iónico. Esta resina fue intercambiada con iones de hierro y cobalto los cuales son convertidos en ferrita de cobalto dentro del polímero. El material fue caracterizado por técnicas como: análisis termogravimétrico (TGA), difracción de rayos-X (XRD), rnagnetometría de muestra vibrante (VSM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Los resultados de magnetización aumentaron cuando la temperatura de formado fue mayor y al incrementarse la carga en la resina. Un mayor valor de magnetización se obtuvo cuando el nanocompósito se sometió a tres ciclos de procesamiento. El comportamiento magnético no presenta una variación significativa cuando se prolonga el tiempo. El nanocompósito magnético formado posee partículas de ferrita de cobalto con buena distribución dentro de la matriz y que tienen un promedio de 7 nm de diámetro.