Caracterización de las propiedades ópticas de un material híbrido magnético compuesto de Polivinil butiral con nanopartículas de óxido de hierro

Gómez Flores, Sara Leticia (2019) Caracterización de las propiedades ópticas de un material híbrido magnético compuesto de Polivinil butiral con nanopartículas de óxido de hierro. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En el presente trabajo se presenta la caracterización óptica de un material híbrido compuesto de polivinil butiral con nanopartículas de óxido de hierro (PVB/Fe2O3). Las nanopartículas de óxido de hierro (Fe2O3) se sintetizaron in situ en la matriz polimérica de polivinil butiral (PVB). Estas películas híbridas se prepararon con tres concentraciones nominales de hierro (11%, 14% y 17%), variando el espesor (10 μm, 30 μm y 60 μm). Éstas se compararon con películas de PVB sin nanopartículas que presentan los mismos espesores antes mencionados. Este trabajo se centra en la influencia del contenido de óxido de hierro y del espesor de las películas sobre sus propiedades magnéticas y ópticas. Para ello, la morfología de las películas híbridas se observa mediante microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido. A fin de observar el tamaño y la distribución de las nanopartículas de óxido de hierro, se empleó el microscopio electrónico de transmisión. Posteriormente, la caracterización magnética se llevó a cabo mediante el uso del magnetómetro de muestra vibrante, observando un comportamiento superparamagnético a temperatura ambiente. Las interacciones entre las nanopartículas de Fe2O3 y la matriz de PVB fueron estudiadas mediante espectroscopia de infrarrojo por transforma de Fourier. Los espectros de absorción y las propiedades ópticas (banda óptica prohibida, coeficiente de extinción e índice de refracción) se determinaron utilizando espectroscopia de ultravioleta-visible. Los resultados muestran que, al aumentar el contenido nominal de hierro, la banda óptica prohibida disminuye y el coeficiente de extinción e índice de refracción aumentan. Por último, se logró implementar el material híbrido en un sensor, específicamente un sensor de gas etanol.

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