Síntesis por plasma de mesopartículas de polialilamina

Abstract

Este trabajo presenta la obtención de mesopartículas de polialilamina (PAl) usando un reactor de arreglo eléctrico resistivo-inductivo a potencias de 20 a 100 W. Los resultados indican que al acoplar este tipo de arreglos se pueden obtener mesopartículas de PAl de morfología esférica con diámetro en el intervalo de 20 nm a 3.17 μm y media armónica entre 170 y 790 nm. Las partículas de PAl fueron posteriormente recubiertas con pequeñas partículas de Ag, lo que incrementó los diámetros de 190 nm hasta 5 μm con medias entre 610 nm y 1.71 μm. Se realizaron análisis por FTIR-ATR a las partículas que mostraron la presencia de dobles enlaces consecutivos y triples C≡N, que se originaron debido a la deshidrogenación y entrecruzamiento que ocurre por la energía que se aplica durante la polimerización. En las partículas de PAl dopadas con plata se observaron enlaces Ag-O, que indican que la plata depositada estaba oxidada. Análisis químicos realizados por XPS a las mesopartículas sugieren que los monómeros se entrecruzaron aleatoriamente formando el polímero con transiciones de las aminas primarias (H2-N-C) del monómero a secundarias (C-NH-C) y terciarias (C2-N-C) en el polímero. Las partículas dopadas con Ag mostraron estados químicos Ag-O-C que sugieren que mediante puentes de oxígeno Ag-O-C podría presentarse una interacción entre óxidos de plata y las partículas de PAl. La conductividad eléctrica de las mesopartículas de PAl sin dopaje se encuentra en el intervalo entre 10-8 y 10-5 S/m con energías de activación entre 0.07 y 0.96 eV. Se observó tendencia creciente en la conductividad eléctrica de 25º a 80ºC y de 80º a 100ºC fue aproximadamente constante. Por su parte, la conductividad eléctrica de PAl/Ag fue de 10-8 y 10-6 S/m. Los valores de Ea se encuentran entre 0.4 y 0.77 eV. Por lo tanto, las partículas de PAl y PAl/Ag presentan un comportamiento de materiales semiconductores orgánicos. Con los resultados obtenidos, se corrobora la hipótesis inicial del trabajo y se cumplen los objetivos planteados, debido a que las constantes colisiones de partículas aceleradas propician la deshidrogenación del monómero y se favorece el entrecruzamiento aleatorio del polímero durante la síntesis por plasma. La presencia de grupos aminas en las partículas de PAl y PAl/g favorece su aplicación al área biológica. Además, por el comportamiento eléctrico que presentan las partículas PAl/Ag. Podrían ser dirigidas al área energética, como aplicación secundaria.