Síntesis de óxido de zinc mediante el método hidrotermal: efecto del tiempo de envejecimiento

Resumen

Los nanomateriales tienen aplicaciones diversas, como en salud, medio ambiente, sistemas energéticos y electrónica. Su desempeño en estas áreas depende de propiedades ópticas, morfológicas y físicas específicas, las cuales están determinadas por las condiciones de preparación. La temperatura de reacción, el pH de la solución, la concentración de precursores, el tipo de solvente, la velocidad de agitación y el tiempo de envejecimiento son objeto de estudio en la actualidad. El objetivo del presente trabajo es estudiar el efecto del tiempo de envejecimiento en la obtención de las partículas a distintos tiempos, a 24 h, 12 h y sin envejecer, a dos valores de pH distintos, 7 y 9. La síntesis se realizó mediante el método hidrotermal, utilizando cloruro de zinc (ZnCl₂) e hidróxido de amonio (NH₄OH) como precursores. Las muestras se caracterizaron mediante Difracción de Rayos X (DRX), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) y Espectroscopía Ultravioleta-Visible (UV-Vis). A pH 7, las muestras favorecen la formación de ZnO, con picos más intensos y definidos tras un tiempo de envejecimiento de 24 horas. A pH 9 se observó que el envejecimiento promueve la formación de la fase simonkolleite. En ambos casos, el tamaño de las nanopartículas aumentó con el tiempo, alcanzando aproximadamente 40 nm para pH 7 y 36 nm para pH 9. Además, se observaron anchos de banda de energía de 3.20 eV para ZnO y 3.24 eV para simonkolleite, respectivamente. Se determinó que el pH juega un papel importante en la formación de las fases cristalinas y, junto con el tiempo de envejecimiento, influye en la morfología de los materiales.