Resumen

Se sintetizó el cerámico LaFe_0,2Co_0,8O₃, usando el método de polimerización con ácido cítrico. Las caracterizaciones de los precursores con espectroscopia infrarroja (FT-IR), ultravioleta visible (UV-vis),y análisis térmicos (TGA-DTA), revelaron la presencia de especies tipo citrato y la consolidación de una estructura estable a partir de los 700◦C. Análisis de difracción de rayos X (XRD), energía dispersiva de rayos X (EDX), microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia Raman, confirmaron la consolidación de un sistema cristalino tipo LaCoO₃ de fase simple romboédrica, una superficie homogénea y porosa, y tamaño de partícula nanométrico. La evaluación mediante espectroscopia de impedancias (IS), desde temperatura ambiente hasta 900◦C, mostró un material con alta conductividad eléctrica y comportamiento semiconductor.

1. INTRODUCCIÓN

Las perovskitas son cerámicos con una estructura tipo ABX₃, donde generalmente A es ocupado por elementos de tierras raras, B por metales de transición y X por el oxígeno o un halógeno. Una de las principales ventajas de esta clase de materiales consiste en la flexibilidad para la incorporación de diferentes cationes en las posiciones A y B de la estructura, y la posibilidad de combinación de los distintos estados de oxidación. Además, tanto en el sitio A como en el sitio B se puede trabajar más de un elemento químico a la vez, hecho conocido como vacancias o excesos de sustitución, lo que le confiere a los cerámicos variadas y diversas propiedades según su composición [1-3].

La red cúbica es la estructura cristalina ideal de la perovskita, presente en el mineral CaTiO₃, que posee una configuración octaédrica BX₆ donde A se sitúa en las esquinas, B en el centro y el oxígeno en cada una de las caras de la celda unitaria. Pero debido a la modificación y variación de los cationes, la perovskita también puede llegar a presentar redes cristalinas ortorrómbicas, romboédricas, triclínicas, monoclínicas y tetragonales. Una de las formas más utilizadas para determinar la estabilidad de la estructura, es el uso del factor de tolerancia de Goldschmidt, que emplea los valores de radio iónico de los elementos que pueden hacer parte del sistema para conocer si el material será estructural y composicionalmente estable. Comunmente para configuraciones ideales, los valores de tolerancia oscilan entre 0,75 y 1,0 [4].

Dentro de todas las configuraciones de la perovskita, los cerámicos derivados de la estructura simple LaCoO₃ sobresalen como un grupo de óxidos con destacadas propiedades para los procesos de catálisis y oxidación de combustibles como metano e hidrógeno, encontrando importantes aplicaciones dentro de la tecnología de generación de energía eléctrica a partir de procesos altamente eficientes, por ejemplo como electrodos en pilas de combustible de óxido sólido.

• Materias:Conductores eléctricos Cristales - Propiedades eléctricas Espectroscopí­a Metales cerámicos Radiación ultravioleta Rayos X Semiconductores
• Subjects:Electric conductors Crystals - electric properties Spectroscopy Ceramic metals Ultraviolet radiation X-ray Semiconductors
• Palabras claves:Estructura tipo perovskita; Polimerización con ácido cítrico; Óxido semiconductor.
• Keywords:Perovskite Type Structure; Polymerization with Citric Acide; Semiconductor Type Oxide.