Modificación en la superficie de electrodos de carbono mediante la síntesis de nanopartículas de plata (Ag) para sistemas microelectromecánicos.

Lozano de León, José Carlos (2018) Modificación en la superficie de electrodos de carbono mediante la síntesis de nanopartículas de plata (Ag) para sistemas microelectromecánicos. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En este trabajo, se presenta la síntesis de nanopartículas cuasiesféricas de plata con un diámetro promedio de 5.2 nm, esto con el fin de investigar el efecto que tienen en las propiedades eléctricas al realizar una deposición sobre la superficie de un electrodo de carbono vítreo. Las nanopartículas fueron sintetizadas mediante la técnica de reducción química; en la cual, se utilizó nitrato de plata (AgNO3) como sal precursora metálica, borohidruro de sodio (NaBH4) como agente reductor y ácido mercaptosuccínico (C4H6O4S) como agente estabilizador. Por parte de la elaboración de los electrodos de carbono vítreo, se fabricaron por medio de la pirólisis de una fotoresina SU-8 2007 negativa, previamente moldeada mediante fotolitografía. El proceso de pirólisis se llevó a cabo en un horno de cuarzo, con una atmosfera inerte controlada mediante el uso de gas nitrógeno a un caudal de 5 ml/min. Durante la pirólisis se utilizó una rampa de calentamiento de 5 ºC/min, una temperatura máxima de 900 °C y un tiempo de permanencia de 2 horas en la temperatura máxima de pirólisis. Se realizó un diseño experimental el cual consiste en la deposición de (20 µL, 40 µL, 60 µL) de la solución de nanopartículas de plata sobre la superficie de tres electrodos para cada tamaño de muestra. Para confirmar la composición química, tamaño, morfología y dispersión de las nanopartículas en la solución se utilizó un microscopio electrónico de transmisión (TEM), haciendo uso de tres modalidades: espectroscopia de energía dispersa de rayos-X (EDS), campo brillante (BF) e imagen de campo oscuro anular de ángulo alto (HAADF). Para corroborar la presencia y dispersión de las nanopartículas en la superficie del carbono vítreo, las muestras se caracterizaron mediante un microscopio electrónico de barrido (SEM), utilizando dos modalidades: espectroscopia de energía dispersa de rayos-X (EDS) y electrones secundarios (SE). Finalmente, para realizar las mediciones eléctricas se hizo uso de un equipo de 4 puntas mediante el método Kelvin. En el cual, al hacer la deposición de 20 µL de la solución de nanopartículas de Ag se presentó la mayor disminución de resistividad eléctrica. Para el caso de los demás tamaños de muestra, también existió un decremento en la resistividad, pero, en menor magnitud.

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