Diseño y construcción de un equipo para producir partículas finas y ultrafinas de polvo de óxido por técnica de síntesis pirolítica de rociado en flama

Abstract

El propósito del presente trabajo es desarrollar un método simple y efectivo con un buen control en la obtención de polvos finos, ultrafinos y nanométricos, puros o mixtos, usando la técnica de “Síntesis pirolítica de rociado en flama”. Esta técnica consiste en la utilización de una solución química metálica o metalorgánica, que luego es atomizada a temperatura ambiente dentro del dispositivo, generando gotitas que serán sometidas a altas temperaturas en una flama generada por la combustión de gases combustibles [1]. Para ello, se diseñó una boquilla que permite la reducción del tamaño y dispersión de las gotitas de la solución precursora. Adicionalmente se implementó un sistema de recolección de partículas que usa la termodifusión como principio de recolección. Los materiales fabricados son los polvos de óxido de zinc y óxido de Hierro. Para tal objeto se prepararon soluciones acuosas partiendo de sales como el acetato de zinc dihidratado (Zn (C2H3O2)2. 2H2O) y cloruro de hierro hexahidratado (FeCl3.6H2O), para obtener ZnO y Fe2O3 respectivamente. Los materiales producidos fueron caracterizados por microscopía electrónica de barrido, donde se vio la morfología aglomerada de los productos obtenidos; la microscopia electrónica de transmisión, donde se obtuvo el tamaño de partícula que está alrededor de 20-40 nm y con la difracción de electrones se pudo comprobar la fase cristalina del producto. También se hizo uso de la difracción de rayos X, donde se vio que las partículas, tienen fase predominante de zincita y hematita para el óxido de zinc y óxido de hierro, respectivamente. Los resultados muestran que las partículas son estables y de tamaño controlable.