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Estandarización del método ALSL para la síntesis y caracterización de nanopartículas de óxido de hierro
Standardization of the LASL method for the synthesis and characterization of iron oxide nanoparticles
Dario Giorgio Manghisi Ramírez
SANTIAGO CAMACHO LOPEZ
Acceso Abierto
Atribución
nanotecnología, nanopartículas, óxido de hierro, magnetita, ALSL, fluencia
nanotechnology, nanoparticles, iron oxide, magnetite, ALSL, fluence
La utilización de materiales con propiedades magnéticas ha sido de gran interés para el ser humano y la ciencia a lo largo de nuestra historia, es por ello que se han explorado diversas alternativas y técnicas en las que se pueda trabajar con dichos materiales. Con el avance de la nanotecnología, las nanopartículas han llamado la atención debido a sus usos en distintas aplicaciones. Se ha demostrado que las nanopartículas de compuestos del hierro, como magnetita, maghemita y cementita, tienen un muy amplio espectro de aplicaciones en la tecnología moderna. El presente proyecto de investigación se enfoca en un estudio sobre la síntesis y caracterización de nanopartículas (NPs) por el método de ablación láser de sólidos en líquidos (ALSL), partiendo de un blanco de hierro. La ALSL es una técnica que implica la irradiación de un blanco sólido sumergido en un líquido con un láser de alta intensidad. Este método permite un control preciso sobre el tamaño y la composición de las NPs mediante la variación de parámetros como la fluencia del láser, la longitud de onda, la duración del pulso y el tipo de medio líquido utilizado. La síntesis se llevó a cabo de manera separada en cuatro medios líquidos (etanol, acetona, alcohol isopropílico y propilenglicol) y diferentes parámetros de irradiación láser. La caracterización de las nanopartículas se enfocó específicamente en las propiedades estructurales, la composición química y la respuesta óptica y magnética de las nanopartículas obtenidas. Los resultados mostraron la formación de nanopartículas magnéticas de compuestos de hierro obtenida a partir de condiciones específicas de irradiación láser y síntesis, lo que proporciona una visión integral de cómo los parámetros de síntesis influyen en las propiedades finales de las NPs. Adicionalmente, se realizó un esfuerzo por estudiar detalladamente (estandarizar) el método de síntesis para asegurar la reproducibilidad y consistencia en la obtención de NPs. Lo cual incluyó la optimización de los parámetros de síntesis para garantizar la producción de NPs con propiedades controladas, este enfoque integral facilita su utilización en aplicaciones específicas en la tecnología moderna.
The use of materials with magnetic properties has been of great interest to humankind and science throughout history, which is why various alternatives and techniques have been explored in which to work with these materials. With the advance of nanotechnology, nanoparticles have been of constant interest due to their uses in different applications. It has been demonstrated that nanoparticles of iron compounds, such as magnetite, maghemite and cementite, have a broad spectrum of applications in modern technology. The present research project focuses on a study on the synthesizing and characterizing of nanoparticles (NPs) through laser ablation of solids in liquids (ALSL), starting from an iron target. ALSL is a technique that involves the irradiation of a solid target immersed in a liquid with a high intensity laser. This method allows precise control over the size and composition of the NPs by varying parameters such as laser fluence, wavelength, pulse duration and the type of liquid medium used. The synthesis was carried out separately in four liquid media (ethanol, acetone, isopropyl alcohol and propylene glycol) and different laser irradiation parameters. The characterization of the nanoparticles focused specifically on the structural properties, chemical composition, optical and magnetic response of the obtained nanoparticles. The results showed the formation of magnetic nanoparticles of iron compounds obtained from specific laser irradiation and synthesis conditions, which provides a comprehensive view of how the synthesis parameters influence the final properties of the NPs. Additionally, an effort was made to study in detail (standardize) the synthesis method to ensure reproducibility and consistency in obtaining NPs. This included the optimization of the synthesis parameters to guarantee the production of NPs with controlled properties. This comprehensive approach facilitates their use in specific applications in modern technology.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Manghisi Ramírez, D.G. 2024. Estandarización del método ALSL para la síntesis y caracterización de nanopartículas de óxido hierro. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 67 pp.
OPTICA FÍSICA
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