Síntesis y caracterización de nanopartículas de níquel, cobalto y mezclas níquel-cobalto dispersadas en diferentes matrices

Abstract

En este trabajo de tesis se presenta la síntesis y caracterización de nanopartículas de níquel, cobalto y mezclas de estos metales, sintetizadas de manera aislada y en presencia de las matrices de polietileno, quitosano, grafeno y nanodiscos de carbono, para generar nanocompositos, los que fueron obtenidos bajo condiciones solvotermales. Todas las nanopartículas magnéticas sintetizadas en este trabajo presentaron estructura cristalina cúbica centrada en las caras, forma esférica, comportamiento ferromagnético débil y tamaños menores a 100 nm. Además, éstas permanecen estables a la oxidación, ya que en su superficie presentan una fina capa de material orgánico que las protege. La finalidad de este trabajo de tesis fue obtener en las nanopartículas metálicas propiedades magnéticas diferentes a las observabas en el mismo material pero en tamaño macroscópico. Se observó en ellas un aumento en el valor de coercividad en comparación con el material en tamaño “bulk”, debido a la disminución de los tamaños de las partículas. Además, se realizó un estudio catalítico preliminar con la reacción de hidrogenación de la acetofenona, utilizando nanopartículas de Ni0 y los compositos sobre polietileno y quitosano. El composito Ni0 sobre quitosano resultó ser el mejor catalizador a noventa minutos de reacción, dando un 65% de conversión

In this thesis we present the synthesis and characterization of nickel and cobalt nanoparticles and mixtures of these metals. The magnetic nanoparticles were synthesized in isolated form and in the presence of matrices of polyethylene, chitosan, graphene and carbon nanodiscs thus generating nanocomposites; all these products were obtained under solvothermal conditions. The synthesized magnetic nanoparticles have a face centred cubic structure, spherical shape, soft ferromagnetic behavior and sizes smaller than 100 nm. Also, these nanoparticles are stable to oxidation, since they present a thin layer of organic material that protects them. The purpose of this thesis was to obtain different magnetic properties for the metallic nanoparticles, as compared to the same bulk material. An increase in the value of coercivity was obtained, due to the decrease of the size. Also, a preliminary catalytic study of the hydrogenation reaction of acetophenone was done, using nickel nanoparticles and nanocomposite with the polyethylene and chitosan matrix. The Ni0 nanocomposite with the chitosan matrix was the best catalyst at ninety minutes of reaction, reaching a 65 % conversion