Síntesis y caracterización de materiales híbridos [M(dca)2pyz] (M: Fe2+, Co2+, Ni2+, Zn2+) con propiedades dieléctricas

Abstract

[Resumen] Este Trabajo de Fin de Máster se ha centrado en la búsqueda de materiales híbridos orgánico-inorgánicos susceptibles de presentar interesantes propiedades dieléctricas. En concreto, se han estudiado los compuestos de fórmula molecular [M(dca)2pyz] (M: Fe2+, Co2+, Ni2+, Zn2+), dca: dicianamida y pyz: pirazina. Desde el punto de vista estructural, estos compuestos presentan una estructura tipo α-Po con dos redes interpenetradas. Estos compuestos se han preparado mediante una mezcla directa de disoluciones y se han caracterizado mediante diferentes técnicas: - Caracterización morfológica: mediante técnicas de microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido (MEB). - Caracterización estructural: mediante técnicas de difracción de rayos X de polvo cristalino y espectroscopia infrarroja (IR). - Caracterización composicional: mediante análisis elemental. - Caracterización térmica: mediante técnicas de análisis termogravimétrico (ATG) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Además, se ha realizado un estudio de las propiedades dieléctricas de todos ellos. Se ha observado que presentan una transición dieléctrica a temperatura ambiente. Esta transición está asociada con una transición estructural. También, se ha observado que presentan un ordenamiento peculiar de los dipolos eléctricos: se trata de un ordenamiento antiparalelo de dos subredes cristalinas, donde cada una de las subredes presenta un ordenamiento paralelo.

[Abstract] This Final Master Work has focused on the search for hybrid organic-inorganic materials that can display interesting dielectric properties. Specifically, we have studied the hybrid [M(dca)2pyz] (M: Fe2+, Co2+, Ni2+, Zn2+), dca: dicyanamide and pyz: pyrazine. From a structural point of view, these compounds exhibit a crystal structure type α-Po with two interpenetrating networks. These compounds have been prepared by direct mixing of solutions and have been characterized by different techniques: - Morphological characterization: by optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). - Structural characterization: by diffraction techniques of crystalline powder X-ray and infrared spectroscopy (IR). - Compositional characterization: by elemental analysis. - Thermal characterization: using thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). It has also performed a study of the dielectric properties of all of them. It has been observed that these compounds display a dielectric transition at room temperature. This transition is associated with a structural transition. Also, it has been observed that present a peculiar arrangement of the electric dipoles: it is comprise of an antiparallel arrangement of two crystal subnetworks, wherein each of the networks has a parallel arrangement.

[Resumo] Este traballo de Fin de Máster céntrase na procura de materiais híbridos orgánico-inorgánicos susceptibles de presentar interesantes propiedades dieléctricas. En concreto, estudáronse compostos de fórmula molecular [M(dca)2pyz] [M(dca)2pyz] (M: Fe2+, Co2+, Ni2+, Zn2+), dca: dicianamida y pyz: pirazina. Dende o punto de vista estrutural, estes compostos presentan unha estrutura tipo α-Po con dúas redes interpenetradas. Estes compostos preparáronse mediante unha mestura directa de disolucións e caracterizáronse mediante diferentes técnicas: - Caracterización morfolóxica: mediante técnicas de microscopía óptica e microscopia electrónica de varrido (MEB). - Caracterización estrutural: mediante técnicas de difracción de raios X de pó cristalino e espectroscopia infravermella (IR). - Caracterización composicional: mediante análise elemental. - Caracterización térmica: mediante técnicas de análise termogravimétrico (ATG) e calorimetría diferencial de varrido (DSC). Ademais, realizouse un estudo das propiedades dieléctricas de todos eles. Observouse que presentan unha transición dieléctrica a temperatura ambiente. Esta transición atópase asociada cunha transición estrutural. Tamén, se observou que presentan un ordenamento peculiar dos dipolos eléctricos; trátase dun ordenamento antiparalelo de dúas subredes cristalinas, onde cada unha delas presenta un ordenamento paralelo.