Investigación

 

γ–Fe₂O₃/ZnO composite particles prepared by a two step chemical soft method

 

S. López–Romero and F. Morales Leal

 

Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado Postal 70–360, México D.F., 04510, México, e–mails: sebas@servidor.unam.mx; fmleal@servidor.unam.mx.

 

Recibido el 3 de febrero de 2011
Aceptado el 8 de abril de 2011

 

Abstract

Composite iron oxide–Zinc oxide (γ–Fe₂O₃/ZnO) was synthesized by two step method: in the first one step γ–Fe₂O₃ particles were obtained by a cetyltrimethylammonium hydroxide (CTAOH) assisted hydrothermal method at low temperature (60°C). In the second step, the γ–Fe₂O₃ particles were included in the ZnO particles synthesis, which were obtained by a hexamethylenetetramine (HMTA) assisted hydrothermal method at low temperature (90° C). SEM study of the samples revealed that the γ–Fe₂O₃/ZnO composites present a compact morphology. The γ–Fe₂O₃ and ZnO phases were identified by XRD, energy dispersive X–ray analysis (EDX) and analysis of the IR spectrum. The composite exhibit the characteristic emissions of ZnO under UV radiation and ferromagnetic behavior of γ–Fe₂O₃ under an external magnetic field.

Keywords: Iron oxides; zinc oxides; hydrothermal method; composites.

 

Resumen

En este trabajo el compuesto formado entre el óxido de hierro y el óxido de zinc (γ–Fe₂O₃/ZnO) fue sintetizado por el método sol–gel en dos pasos: en el primer paso partículas del óxido de hierro γ–Fe₂O₃ fueron obtenidas por el método hidrotérmico asistido con hidróxido de cetiltrimetilamonio (CTAOH) a baja temperatura (60°C). En el segundo paso, las partículas del óxido γ–Fe₂O₃ fueron incluidas en la síntesis de las partículas de ZnO las cuales fueron obtenidas por el método hidrotérmico asistido con hexametilentetramina HMTA) a una temperatura de 90°C. El análisis SEM de las muestra revele) que las partículas del compuesto γ–Fe₂O₃/ZnO presentan una morfología redonda compacta. Las fases γ–Fe₂O₃ y ZnO fueron identificadas por XRD, análisis de rayos x con energía dispersiva (EDX), y análisis de espectro IR. El compuesto exibe emisión característica del ZnO bajo radiación UV y comportamiento ferromagnético del γ–Fe₂O₃ bajo un campo magnético.

Descriptores: Óxido de hierro; óxido de zinc; método hidrotérmico; materiales compuestos.

 

PACS: 81.05Mh

 

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Acknowledgements

The author gratefully acknowledge useful contribution with L. Baños and Adriana Tejeda for his support in carrying out x–ray study, Omar Novelo for their support in electron microscopy characterization and Miguel A. Canseco for his support in carrying out IR study.

 

References

1. Hongwei Gu et al, J. Am. Chem. Soc. 126 (2004) 5664.         [ Links ]

2. Teixeira etal, J. Bra. Chem. Soc. 11 (2000) 27.         [ Links ]

3. Deseng Wang et al., Nano Lett. 3 (2004) 409.         [ Links ]

4. Ruipeng Fu et al.,Mater. Lett. 62 (2008) 4066.         [ Links ]

5. Don Kee Yi, et al., J. Am. Chem. Soc. 127 (2005) 499.         [ Links ]

6. Chin–Hsien Hung and Wha–Tzong Wang, Mater. Chem. Phys. 82 (2003) 705.         [ Links ]

7. Yongshen Zang et al., Appl. Sur. Sci. 242 (2005) 212.         [ Links ]

8. Xiang Yang Kong and Zhong Lin Wang, Nano Lett. 3 (2003) 1625.         [ Links ]

9. Sihui Zhang et al, Coll. Interface Sci 308 (2007) 265.         [ Links ]

10. M. Andres–Verges and C.J. Cerna, J. Mater Sci. Let. 7 (1988) 970.         [ Links ]

11. Zhijon Jing, J. Mater. Lett. 60 (2006) 2217.         [ Links ]

12. Svetozar Music et al, J. Alloys Comp. 448 (2008) 277.         [ Links ]

13. S. Monticone et al, J. Phys. Chem. B. 102 (1998) 2854.         [ Links ]

14. A. Van Dijken et al, J. Luminescence 87–89 (2000) 454.         [ Links ]

15. P. Duita et al, Phys. Rev. B 70 (2004) 174428.         [ Links ]

16. K. Jhon, et al, J. Appl. Phys. 73 (1993) 5109.         [ Links ]

17. Jong–Ryul Jeong, et al, Phys. Status SolidiB 241 (2004) 1593.         [ Links ]