Síntesis óxido de estaño altamente reactivo utilizando como precursor etilhexanoato de estaño

Synthesising highly reactive tin oxide using Tin(II)2- ethylhexanoate polynucleation as precursor

El óxido de estaño es un compuesto ampliamente utilizado en aplicaciones tecnológicas, destacándose como catalizador, sensores de gases, y en la fabricación de varistores, conductores transparentes, electrodos electrocatalíticos y celdas fotovoltaicas, entre otras. En el presente trabajo se utilizó una sal de etilhexanoato de estaño, un ácido carboxílico y su poliesterificación, para sintetizar óxido de estaño altamente reactivo. El control del proceso de síntesis se llevó a cabo haciendo uso de espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y del registro de la variación de la viscosidad. Las características del óxido de estaño obtenido se determinaron utilizando espectroscopia infrarroja FTIR, difracción de rayos X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (MEB). El polvo de SnO₂ sintetizado y tratado térmicamente a 550 ºC permitió obtener agregados altamente densifica-dos con un tamaño de partícula mayor a 50μm. Este resultado pone en evidencia la alta reactividad del polvo cerámico sintetizado.

Introducción

La síntesis de partículas de óxidos cerámicos es un campo de gran interés científico y tecnológico debido a las propiedades físicas y químicas que ellas presentan (Klanbunde, 2001; Edelstein y Cammarata, 2002). La estructura cristalina, el tamaño y forma de   las partículas, así como sus características superficiales, dependen  de la ruta de síntesis utilizada para su obtención. Esto exige conocer más en detalle los métodos de síntesis de los polvos cerámicos para garantizar la calidad del producto y sus propiedades, y por lo tanto las características del dispositivo final que se fabrique con esta materia prima.

El óxido de estaño es un material semiconductor transparente con gran estabilidad química y mecánica. Tiene una fase estable conocida como casiterita, SnO₂, y otra denominada romarchita, SnO (Jarzebski y Marton, 1976). Los principales yacimientos del mineral de estaño se encuentran en Brasil, Perú y Bolivia (Huamán et ál., 1998). Al igual que  el óxido de cinc, el SnO₂  es un semiconductor  con banda prohibida ancha y presenta una adecuada combinación  de propiedades químicas, electrónicas y ópticas que lo hacen útil como material para sensores de gas (Montenegro et ál., 2007), varistores (Mosquera et ál., 2007), dispositivos optoelectrónicos, electrodos electrocatalíticos y celdas fotovoltaicas (Chopra et ál., 1983; Chatterjee et ál., 2003; Fagan y Amarakon, 1993).

Las propiedades eléctricas de los cerámicos policristalinos de SnO₂ dependen fuertemente de la química de los defectos que ellos contengan, los cuales son determinadas por el método de síntesis del polvo cerámico, así como la temperatura y la atmósfera utilizada para realizar el tratamiento térmico del compuesto. Diferentes métodos de síntesis han sido utilizados para obtener SnO₂ puro o dopado, siendo los ms importantes: el método de precipitación homogénea (Song et ál., 2000), precipitación controlada (Ararat et ál., 2007; Montenegro et ál., 2007; Lee y Yang, 2005), precursor polimérico (Ararat et ál., 2005), y reacciones en estado sólido a través de la descomposición de carbonatos (Leite et ál., 2002) entre otros.