C. A. Cortés Escobedo*, J. O. Martínez Flores**, J. Muñoz-Saldaña**, J. M. Yáñez Limón**

* Centro de Investigación e Innovación Tecnológica del IPN, Cda. CECATIS/N, Col. Sta. Catarina, C. P. 02250, Azcapotzalco, D. F., México

** Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Unidad Querétaro, Libramiento Norponiente 2000, Real de Juriquilla 76230 Querétaro, Méx.

Recibido: 2 de octubre de 2006.
Aceptado: 18 de noviembre de 2006.

Abstract

On this work we propose a route to synthesize a silica system by using Sol Gel process in acidic and alkaline media -starting from TEOS as precursor in both cases- allowing visible light diffraction. Incorporation of nanometric silica spheres prepared by hydrolysis- condensation reactions with ammonium hydroxide as morphologic catalyst was made in a gel matrix with vanadium ions as network modifiers prepared by hydrolysis-condensation reactions but in acidic media. The size of monodisperse submicrometric spheres prepared is in the range of the visible light. A comparison between monoliths obtained by commercial nanospheres (OPTA) acidified and those obtained from TEOS/submicrometric spheres prepared is presented, both systems were dried at room temperature and with a temperature rate.

Keywords: Sol gel; Network modifier; Vanadium; Ppals; Photonic crystals.

Resumen

En este trabajo se propone una ruta para sintetizar un sistema consistente de sílice en el cual se pueda efectuar la difracción de la luz visible, haciendo uso del proceso Sol Gel, en medios ácido y básico, partiendo del TEOS como precursor, en ambos casos. La incorporación de esferas nanométricas de sílice preparadas por medio de reacciones de hidrólisis y condensación con hidróxido de amonio como catalizador morfológico se realizó en una matriz de gel con iones vanadio como modificadores de red preparado por medio de reacciones de hidrólisis y condensación en medio ácido. El tamaño de las nanoesferas monodispersas preparadas, está en el rango de la luz visible. Se presenta una comparación de los monolitos obtenidos a partir de nanoesferas comerciales OPTA acidificadas, con los monolitos obtenidos a partir de TEOS y con la incorporación de nanoesferas preparadas, secados a temperatura ambiente y con una rampa de temperatura.

Palabras clave: Sol Gel, modificador de red; Vanadio; Ópalos; Cristales fotónicos.

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Referencias

[1] Sajeev John, Phys. Rev. Letters, 58, 2486, (1987).         [ Links ]

[2] Eli Yablonovitch, Phys. Rev. Letters, 58, 2059, (1987).         [ Links ]

[3] Coenen, S., De Kruif, C. G., J. of Colloid and Interface Sci., 124, 104 (1988).         [ Links ]

[4] C. G. Tan, B. D. Bowen, N. Epstein, J. of Colloid and Interface Sci., 118, 290 (1987).         [ Links ]

[5] T. Adachi, J. Kawashima, M. Shoshi, M. Matsubara, K. Sakai y T. Nakasone, Key Engineering Materials, 150, 1 (1998).         [ Links ]

[6] Bardosova, Tredgold, J. Mater. Chem., 12, 2835, (2002).         [ Links ]

[7] Bardosova, Hodge, Pach, Pemble, Smatkko, Tredgold, Whitehead, Thin Solid Films, 437, 276, (2003).         [ Links ]

[8] Li QY, Dong P, Guo XC, Cheng BY, Ni PG, Zhang DZ, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 216 (1-3), 123 (2003).         [ Links ]

[9] Dayang Wang, Helmuth Möhwald, J. Mater. Chem, 14, Advance Article (2004).         [ Links ]

[10] Mayoral, Requena, Moya, López, Cintas, Míguez, Meseguer, Vázquez, Holgado, Blanco, Adv. Matter.,9, 257, (1997).         [ Links ]

[11] Einarsrud, Nilsen, Rigacci, Pajonk, Buathier, Valette, Durant, Chevalier, Nitz, Ehrburger-Dolle, J. of Non-Crystalline Solids, 285, 1 (2001).         [ Links ]

[12] van Duffel, Ras, De Schryver, Schoonheydt, J. Mater. Chem., 11, 3333, (2001).         [ Links ]

[13] Wei Wang, Baohua Gu, Liyuan Liang and William Hamilton, J. of Phys. Chem. B., 107, 3400 (2003).         [ Links ]

[14] Qunyan Li and Peng Dong, J. of Colloid and Interface Sci. 261, 325 (2003).         [ Links ]

[15] Bo Li, Zhou, Qi Li, Longtu Li, Zhilun Gui, J. Am. Ceram. Soc., 86, 867 (2003).         [ Links ]

[16] Ying-Ling Liu, Chih-Yuan Hsu, Mei-LingWang, Hsueh-Shih Chen, Nanotechnology, 14, 813 (2003).         [ Links ]

[17] Yong-Hong Ye, François LeBlanc, Alain Haché, and Vo-Van Truong, Appl. Phys. Lett. 78, 52 (2001).         [ Links ]

[18] H. Míguez, C. López, F. Meseguer, A. Blanco, L. Vázquez, R. Mayoral, M. Ocaña, V. Fornés, and A. Mifsud. Appl. Phys. Lett. 71 1148 (1997).         [ Links ]

[19] J. Valenta, J. Linnros, R. Juhasz, J.-L. Rehspringer, F. Huber, C. Hirlimann, S. Cheylan, and R. G. Elliman. J. Appl. Phys. 93 4471 (2003).         [ Links ]

[20] Feigel, M. Veinger, B. Sfez, A. Arsh, M. Klebanov, and V. Lyubin. Appl. Phys. Lett. 83 4480 (2003).         [ Links ]

[21] Gerberich WW; Mook WM; Perrey CR; Carter CB; Baskes MI; Mukherjee R; Gidwani A; Heberlein J; McMurry PH; Girshick, J. Of the Mec. And Phys.Of S. 51, 979 (2003).         [ Links ]

[22] Wang W; Gu BH; Liang LY; Hamilton W., J. of Phys. And Chem. B., 107, 3400 (2003).         [ Links ]

[23] Rui M. Almeida and Sabine Portal, Solid State and Mat. Sci., 7, 151 (2003).         [ Links ]

[24] E. Palacios-Lidón, A. Blanco, M. Ibisate, F. Meseguer, and C. López J. Sánchez-Dehesa, Appl. Phys. Lett., 81, 4925 (2002).         [ Links ]

[25] Martínez Flores, "Síntesis y caracterización de monolitos de sílice con incorporación de vanadio y molibdeno con propiedades de memoria óptica obtenidos por la técnica sol gel", 2005, CINVESTAV-IPN, Unidad Querétaro.         [ Links ]

[26] C. J. Brinker, G. W. Scherer, Sol Gel Science, The Physics and Chemistry of Sol-Gel processing, Academic Press, USA,1990.         [ Links ]