Materiales porosos periódicos moldeados con partículas poliméricas

Abstract

El desarrollo de materiales macroporosos periódicos ha experimentado un gran empuje en los últimos años debido a sus potenciales aplicaciones en campos como el de la catálisis o los cristales fotónicos. Uno de los métodos más empleados para sintetizar este tipo de materiales se basa en el uso de plantillas formadas por partículas coloidales. En este trabajo de investigación se han sintetizado partículas coloidales de látex de diferente composición y se han preparado plantillas a partir de suspensiones de partículas mediante eliminación del disolvente por diferentes procedimientos. Los ordenamientos se han caracterizado mediante microscopía electrónica de barrido y mediante adsorción de gas. Esta última técnica se puede utilizar con ventaja sobre otras al ser una técnica no destructiva, de bajo coste y que aporta información sobre el conjunto de la muestra. En los empaquetamientos ordenados de partículas de látex se han infiltrado disoluciones precursoras de diferentes óxidos (TiO2, SiO2, ZrO2..) y se ha estudiado la influencia de diferentes parámetros (tipo de precursor y disolvente, composición de las partículas de látex, concentración, uso de un catalizador ácido) en la micro-nanoestructura de los óxidos porosos periódicos obtenidos. Se han obtenido diferentes características micro-nanoestructurales según las condiciones de síntesis que se pueden relacionar con la reactividad y concentración de los precursores, la naturaleza del disolvente y el carácter dador de los grupos superficiales de las partículas que forman el molde. Por último se ha estudiado la estabilidad térmica de las estructuras porosas obtenidas tratándolas a diferentes temperaturas durante diferentes periodos de tiempo. Los resultados indican que la estabilidad térmica depende de la nanoestructura de la pared de la red cerámica de macroporos y se ve afectada tanto por las condiciones de síntesis como por la naturaleza del molde.