Las microondas en la síntesis de nanomateriales

Yohuali Zarazua Aguilar, Franchescoli Didier Velázquez Herrera, Amanda Stephanie Garzón Pérez
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Abstract

Durante las últimas décadas se han estudiado diferentes maneras de obtener nanomateriales (materiales que presentan tamaños de partícula hasta cien mil veces menor que un cabello humano). Los métodos tradicionales de síntesis requieren altas temperaturas y presiones, con el fin de obtener materiales con características específicas, como la cristalinidad, o el arreglo que tienen los átomos cuando forman una estructura. Para alcanzar estas altas temperaturas se emplean técnicas de calentamiento por convección o conducción, que suelen tomar varios días en obtener el resultado deseado. Es por ello que es importante buscar rutas que sean fáciles, rápidas, económicas y comercialmente viables para la producción de nanomateriales; una de las más importantes y versátiles investigadas en los últimos años es el uso microondas. Las microondas son ondas eléctricas y magnéticas generadas artificialmente, que provocan que las moléculas aumenten su movimiento, generando un sobrecalentamiento de manera fácil y rápida en una sustancia. Por lo anterior, una síntesis asistida por irradiación de microondas permite obtener nanomateriales con características específicas, ajustables a las necesidades de aplicación, como el tamaño y tipo de distribución de poros, el área superficial específica y la cristalinidad, que dependen en gran medida del tiempo, frecuencia y potencia de irradiación. Además, con el uso de las microondas se logra disminuir el tiempo que se emplea para la obtención de nanomateriales. Así, en este texto se abordará la importancia del uso de las microondas en la síntesis de nanomateriales a través de un contexto aplicativo y se dará una breve descripción histórica.
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纳米材料合成中的微波
在过去的几十年里,人们研究了获得纳米材料(颗粒大小比人的头发小10万倍的材料)的不同方法。传统的合成方法需要高温和高压,以获得具有特定特性的材料,如结晶度,或原子形成结构时的排列。为了达到这些高温,使用了对流或传导加热技术,这通常需要几天的时间来达到预期的结果。因此,寻找简单、快速、经济和商业上可行的纳米材料生产途径是很重要的;近年来研究的最重要和最通用的方法之一是微波应用。微波是一种人工产生的电波和磁波,它使分子增加运动,使物质容易而迅速地过热。综合,微波辐射可辅助纳米材料与应用需求的具体特点,可调整的尺寸和类型,如特定的孔洞,表面区域分布和cristalinidad已在很大程度上依赖于时间,频率和辐射功率。此外,微波的使用减少了获得纳米材料所需的时间。因此,本文将通过应用背景讨论微波在纳米材料合成中的重要性,并给出一个简短的历史描述。
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