SEMIPLENARIA 2

Mediciones de adsorción de solventes en films delgados mesoporosos por métodos espectroscópicos y de reflectividad

Galo J. A. A. Soler-Illia
GQ-CAC-CNEA, Buenos Aires, Argentina
gsoler@cnea.gov.ar

Los films delgados mesoporosos (FDMP) han suscitado un gran interés en la última década, por sus posibles aplicaciones en optoelectrónica, generación de energía solar, celdas de combustible, sensores o soportes de células. Estos materiales pueden obtenerse combinando técnicas de síntesis sol-gel con el autoensamblado de moldes orgánicos, en lo que se denomina Autoensamblado Inducido por Evaporación (AEIE). Las propiedades físicoquímicas de los FDMP pueden ser ajustadas "a medida" a partir de variables de diseño de síntesis, tales como el tipo de precursor inorgánico, tipo de molde de poros, etc, o bien a lo largo del procesado del material (condiciones de depósito, proceso post-síntesis, temperaturas de tratamiento, etc).  Resulta fundamental conocer con precisión el tamaño y la morfología del poro. Este tipo de problemas está resuelto en el caso de polvos mesoporosos, ya que puede recurrirse a la adsorción de gases. En el caso de los films, hay dos limitaciones: una, es la cantidad de muestra (unos pocos mg por film) y la otra es la anisotropía del poro, debida a los procesos de contracción uniaxial del film que tienen lugar durante el secado y tratamiento térmico posterior.
En este contexto, se han desarrollado técnicas que permiten analizar el volumen poroso, y las dimensiones del poro basadas en la interacción de la radiación con los FDMP, como Surface Acoustic Wave (SAW), elipsoporosimetría (EP), o reflectometría de Rayos X (RRX). Este tipo de técnicas mide una variable relacionada a la densidad (XRR), al índice de refracción (EP) o propiedades mecánicas (SAW). Si bien estas técnicas son modelo-dependientes, su utilización cruzada permite una excelente determinación del volumen poroso, de la adsorción de vapores (agua, etanol, etc) y la estimación de tamaños de poro y de cuello interporo. Además, se trata de técnicas no destructivas, y conm posibilidad de utilizarse en otros contextos (catálisis, sensado, etc). En este trabajo se presentará un estudio de PDMP de óxidos mono- y multicapa basado en elipsoporosimetría y reflectometría. discutiremos las posibilidades y las limitaciones de las técnicas, y su aplicación para el diseño de sensores de vapores y biocatalizadores.