Síntesis y caracterización de compositos a base de halloysita con nanoestructuras de bismuto

• Vega-Verduga, Carolina ^[1] ; Daza-Gómez, Caterine ^[2]
  1. [1] Pontificia Universidad Católica del Ecuador

     Pontificia Universidad Católica del Ecuador

     Quito, Ecuador

     
  2. [2] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: infoANALÍTICA, ISSN 2477-8788, ISSN-e 2602-8344, Vol. 8, Nº. 1, 2020 (Ejemplar dedicado a: infoANALÍTICA), págs. 153-167
• Idioma: español
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  • español

    En el desarrollo de este trabajo de investigación se han sintetizado y caracterizado nanocompositos en base de halloysita con nanopartículas de sulfuro de bismuto. La halloysita, es un filosilicato que se encuentra en forma de nanotubos de multicapas y constituye una alternativa de morfología similar a los nanotubos de carbono; sin embargo, posee características químicas distintas en la superficie externa e interna. La síntesis se llevó a cabo utilizando un método de impregnación de los precursores en nanotubos de halloysita para el posterior crecimiento de las nanopartículas in situ. La caracterización incluyó espectroscopias de absorción electrónica (UV-visible) y difracción de rayos X, en polvos. La morfología de los nanocompositos preparados se evidenció utilizando microscopía de barrido electrónico (SEM) y microscopía de transmisión electrónica(TEM); además se utilizó espectroscopia de energía dispersiva (EDS) para identificar elementos particulares y su distribución en la muestra. Los resultados indican que las nanopartículas de Bi2S3 (Bi2S3 NPs), de morfología esférica, se depositaron de manera uniforme sobre los nanotubos de halloysita (HNTs). Las partículas en el nanocomposito presentaron mayor diámetro que las partículas sintetizadas sin HNTs. Este cambio se evidencia en la reducción del ancho del pico en los patrones de difracción y en la disminución de valor de energía de la brecha energética. La formación del nanocomposito contribuyó a mantener las nanopartículas dispersas de manera homogénea sobre halloysita, evitando su aglomeración. Además, se evidenció el control de tamaño y morfología cuando se utiliza los nanotubos como soporte.

  • English

    In this work, nanocomposites based on halloysite nanotubes have been synthesized and characterized. Halloysite is a phyllosilicate with multilayer nanotubular structure. Halloysite nanotubes are a low-cost alternative with similar morphology over carbon nanotubes. In addition, the tubular structure is combined with differences in reactivity between the external surface and internal surface. The nanocomposites were synthesized by the impregnation of precursors over halloysite nanotube surface, after that nanoparticle growth was done in situ. The characterization of the nanocomposites included several spectroscopic techniques such as electronic absorption spectroscopy (UV-Vis). Also, X-ray diffraction was used for structure characterization. The morphology of the nanocomposites was study with scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). In addition, energy dispersive spectroscopy (EDS) was used in order to determine composition and identify distribution of elements over halloysite. The results indicated that Bi2S3 nanoparticles (Bi2S3 NPs) were successfully deposited on the surface of halloysite nanotubes (HNTs). Bi2S3 nanoparticles synthesized over halloysite surface have a greater diameter than particles synthesized without HNTs as a support; reduction in the peak wide of diffraction patterns and decrement in the bandgap energy value. The development of these nanocomposites account to maintain nanoparticles dispersed all over halloysite and avoiding particle agglomeration. Lastly, halloysite nanotubes contribute to maintain size control and a narrow size distribution of nanoparticles.