Síntesis de cerámicos tecnológicos mediante métodos de combustión de geles de acrilamida

Abstract

Dentro de la síntesis de óxidos, la obtención de nanopartículas se muestra como una alternativa atractiva a los métodos tradicionales ya que el aumento de superfície específica generado al disminuir el tamaño de grano, provoca una mejora sustancial en aquellas propiedades que se relacionan con la superfície de la partícula, como la sinterizabilidad. <br/><br/>Se utilizan métodos de combustión de geles de acrilamida para la síntesis de diferentes familias de óxidos magnéticos, superconductores, conductores iónicos y mixtos, etc. El hecho de partir de una disolución proporciona una gran homogeneidad estructural y composicional a los productos así obtenidos, mientras que la combustión de geles de acrilamida se revela como un método ágil, versatil y robusto de síntesis, permitiendo la fabricación de lotes relativamente grandes en un breve lapso de tiempo.<br/><br/>En este trabajo, en primer lugar, se estudia el propio método para determinar cuáles son los factores significativos en la síntesis utilizando el diseño de experimentos para maximizar la información que se puede extraer del sistema con el menor número posible de experimentos. A continuación se aplica la combustión de geles de acrilamida para la síntesis de diversos óxidos : Conductores iónicos, conductores mixtos, óxidos magnéticos, óxidos magnetorresistivos y óxidos superconductores.<br/><br/>En capítulos posteriores se procede a estudiar la síntesis mediante combustión de geles de poliacrilamida como una alternativas que sortea la toxicidad de la acrilamida.<br/><br/>Finalmente se describe un dispositivo de spray-pirólisis para la síntesis en continuo a escala piloto.

<i>Concerning to the oxide synthesis, nanoparticle obtention seems to be an interesting alternative to traditional synthesis methods because the specific surface increase alows an improvement of sintering and other surface-related properties.<br/><br/>We used acrylamide gel combustion methods to obtain different materials as superconductive oxides, ionic and mixed conductors, magnetic spinels, etc. Departing from a solution provides higher chemical and structural homogeneity than traditional routes, while the combustion scheme brings the hability of large batch production.<br/>In this work we used the design of experiments to determine which, from all possible variables, are statisticaly relevants with the mínimum number of experiments. The conclusions of this study was applied to the synthesis of metalic oxides with technological interest as: Ionic conductors, Mixed conductors, Magnetic oxides, Magnetorresistive oxides, Superconductive oxides.<br/><br/>In further chapters we try to avoid acrylamide toxicity using polyacrylamide as gel former.<br/><br/>Finally we designed and tested a spray-pirolisis device as the way to scale the process to pre-industrial scale.<br/></i>