DETERMINACIÓN DE LAS VARIABLES QUE AFECTAN LA SÍNTESIS ELECTROQUÍMICA DE NANOPARTÍCULAS DE MAGNETITA Y EL EFECTO DE PECTINA Y CITRATO COMO AGENTE ESTABILIZANTE

Abstract

El presente trabajo se enfoca en el estudio fundamental de la síntesis electroquímica de nanopartículas (Nps) de magnetita, como una alternativa a los métodos utilizados actualmente. Con la finalidad de aportar al entendimiento de la fenomenología del proceso y sus parámetros de síntesis como son: potencial, pH, área de electrodos, presencia de oxígeno, entre otros. Además de aportar información que sirva de base al desarrollo de equipos para la producción en masa de nanopartículas de magnetita, que hoy en día se muestra como una alternativa favorable respecto a los métodos tradicionales de síntesis, como la co-precipitación simple. En este sentido, se desarrolló un conjunto de experimentos con la finalidad de identificar la manera en que influyen los distintos parámetros de síntesis en la morfología, tamaño y mecanismo de reacción de las Nps de magnetita. Los experimentos se llevan a cabo en una celda de 3 electrodos usando como (WE y CE, electrodo de trabajo y contraelectrodo, respectivamente por sus siglas en inglés) una solera de acero comercial AISI 1018 y un electrodo (SSE, mercury-mercurous sulfate-saturated electrode, por sus siglas en inglés) como referencia en un arreglo a potencial pulsado. Todos los experimentos se realizaron en 500 mL de una disolución de KCl 0.1 M a temperatura ambiente y presión atmosférica. Adicionalmente, se realizaron adecuaciones a la celda para desarrollar experimentos en presencia y ausencia de flujo de N2, así como en presencia y ausencia de flujo de aire para evaluar el efecto del oxígeno presente, en la síntesis de Nps de magnetita. Además, se monitoreó de manera continua el pH y la conductividad del sistema por medio de dos sensores marca Horiba, y el oxígeno con un sensor de la marca Hanna Instruments. Finalmente, como estudio exploratorio se realizaron simulaciones del sistema de reacción con ayuda del software de diseño COMSOL Multiphysics 5.2, esto como un breve acercamiento a la descripción del sistema de reacción. Con la finalidad de alcanzar un mejor entendimiento de la fenomenología involucrada.