Resultados y discusiones
Estructura cristalina de las ferritas sintetizadas.
En la Figura 1 se presentan los difractogramas de las ferritas Fe 3
O 4 y
Mn 0. 4
Zn 0. 6
Fe 2
O 4
, comparadas con sus patrones de difracción. Estos patrones se analizaron mediante el software Match, arrojando las cartas patrón que se adecúan a la fase obtenida en la síntesis de las ferritas. La magnetita obtenida( Fe 3
O 4
) corresponde al patrón de difracción de la magnetita JCPDS 075-0449( Joint Committee on Powder Difraction Standars), con una estructura de tipo espinela inversa. Para la ferrita de manganeso-zinc se encontró que el patrón que correspondía fue una especie de ferrita de zinc( ZnFe 2
O 4
).
Además, en la Tabla 2, se muestra una comparación de las propiedades magnéticas de las ferritas sintetizadas y los compósitos. En esta, se puede observar que todas las propiedades magnéticas de los compósitos, en comparación con las ferritas, disminuyen. Estos resultados concuerdan con los esperados debido a la presencia del carbón activado, el cual es un material diamagnético orgánico que no presenta un comportamiento magnético( Mendes, Koch, Bachmatiuk, El-Gnedy, Krupskaya, Springer, Klingeler, Schmidt O, Buchner, Sanchez y Rummeli, 2014).
Tabla 2. Propiedades magnéticas de las ferritas y sus compósitos.
Morfología de los compósitos
Figura 1. Patrones de difracción de rayos X de las ferritas sintetizadas a) Fe3O4 y b) Mn0.4Zn0.6Fe2O4.
Por otra parte, también se calcularon los valores de tamaño de cristalita mediante la ecuación de Debye-Scherrer. Los resultados se resumen en la Tabla 1.
Tabla 1. Tamaño de cristalita de las ferritas sintetizadas.
Propiedades magnéticas de los compósitos
En la Figura 3 se presentan las microscopías electrónicas de barrido del carbón activado y de los compósitos de carbón activado y ferritas magnéticas. En la Figura 3A se observa la superficie del carbón activado, donde se encuentra la estructura amorfa y porosa del mismo. Una vez que se realiza el proceso de mecanosíntesis( Figura 3B y Figura 3C), las ferritas magnéticas parecen estar depositadas sobre la superficie del carbón activado, presentando una forma esférica, la cual es típica de estos compuestos. También, existe una aglomeración de las mismas, que puede deberse a la alta cantidad de grupos oxigenados en la superficie del carbón activado, los cuales permiten el anclaje de las ferritas. Estas imágenes nos pueden indicar que la formación del composito CA / Ferritas fue exitosa.
En la Figura 2 se presentan las magnetometrías de muestra vibrante( MMV) de las ferritas y los compósitos obtenidos, donde a simple vista se puede observar que todos los materiales presentan un comportamiento superparamagnético. De acuerdo a Amiri y Shokrollah( 2013), un comportamiento superparamagnético de un material se da cuando los valores de remanencia y coercitividad son muy cercanos a cero.
Figura 2. Magnetometrías de muestra vibrante de ferritas y compósitos.
Figura 3. Microscopias obtenidas para los materiales sintetizados. A) Carbón activado, B) Compósito CA / Fe 3
O 4 y
C) Compósito CA / Mn 0. 4
Zn 0. 6
Fe2O 4
.
Revista Científica 9