Zeolitas Magnéticas: Clasificación, Rutas de Síntesis y Aplicaciones Tecnológicas

 Las zeolitas tienen importantes aplicaciones industriales relacionadas con la adsorción y la catálisis. Una posibilidad interesante es la incorporación de nanopartículas magnéticas en los cristales de zeolita para que el compuesto resultante pueda responder a un campo magnético externo. Los autores de este artículo propusieron una clasificación de las zeolitas magnéticas en función de sus características estructurales: 

 

Tipo I - partículas magnéticas internas: las zeolitas se crecen en presencia de nanopartículas magnéticas, de modo que éstas resultan estar encapsuladas;

 

Tipo II: partículas magnéticas en la superficie de la zeolita;

 

Tipo III - núcleo magnético único: partículas magnéticas recubiertas con capas de zeolita;

 

Tipo IV - nanoaglomerados: el tamaño de las partículas de zeolitas y compuestos magnéticos es inferior a 100 nm;

 

Tipo V - compuestos trimodales: inclusión de compuestos magnéticos de zeolita en una matriz polimérica que impide que el oxígeno llegue a su superficie.

 

Las zeolitas magnéticas tienen aplicación en problemas ambientales o catalíticos actuales.  Una de sus ventajas es la eficiencia económica, ya que los materiales de partida son baratos: óxidos de hierro magnéticos y zeolitas, tanto naturales como sintéticos. Sus propiedades de adsorción se utilizan para eliminar iones metálicos tóxicos de metales de transición, y radiactivos presentes en soluciones acuosas, así como para extraer compuestos orgánicos, incluyendo colorantes y aceites, de medios líquidos. La combinación de zeolitas con partículas magnéticas mejora significativamente las propiedades catalíticas de las zeolitas y simplifica la eliminación de catalizadores del reactor. Cabe destacar algunas de las nuevas aplicaciones, como los sistemas de administración de fármacos, la inmovilización de enzimas, los biosensores y el control bacteriano.

 

Publicado en Journal of Magnetism and Magnetic Materials

Mejoran el rendimiento de la electrónica en semiconductores de dos dimensiones (2D)

 

Los semiconductores bidimensionales (2D) podrían potencialmente reemplazar al silicio en futuros dispositivos electrónicos. Sin embargo, la baja movilidad de los portadores en los semiconductores 2D a temperatura ambiente, causada por una fuerte dispersión de fonones, sigue siendo un desafío crítico. 

 

Investigadores de Universidades de Shangai, Hong Kong y Singapur descubrieron recientemente que el rendimiento de la electrónica en materiales 2D mejora notablemente al crear ondas en un material como el disulfuro de molibdeno (MoS₂).  

 

Encontraron que las distorsiones de red reducen la dispersión de electrones y fonones en materiales 2D y, por lo tanto, mejoran la movilidad del portador de carga. Indujeron distorsiones de red en disulfuro de molibdeno 2D (MoS₂) utilizando sustratos abultados, que crearon ondas en el material 2D que condujeron a un cambio en la constante dieléctrica y a una dispersión de fonones suprimida. El MoS₂ ondulado mostró una mejora de dos órdenes de magnitud en la movilidad a temperatura ambiente. La movilidad alcanzó  ∼900 cm² V⁻¹s⁻¹, lo que supera la movilidad limitada en MoS₂ plana por fonones, prevista en 200–410 cm²  V⁻¹s⁻¹. 

 

Este enfoque se puede utilizar para crear dispositivos termoeléctricos y transistores de efecto de campo a temperatura ambiente de alto rendimiento.

 

Los resultados fueron publicados en Nature Electronics.

 

Mas información en Nanotechnology News.