Preparación de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos basados en halobismutatos de imidazolio
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http://hdl.handle.net/2183/21502Metadatos
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Preparación de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos basados en halobismutatos de imidazolioTítulo(s) alternativo(s)
Preparation of hybrid organic-inorganic materials based on imidazolium halobismutatesAutor(es)
Director(es)
Sánchez-Andújar, ManuelVazquez, Digna
Data
2018Centro/Dpto/Entidade
Universidade da Coruña. Facultade de CienciasDescrición
Traballo fin de mestrado (UDC.CIE). Investigación química y química industrial. Curso 2017/2018Resumo
[Resumen]: Este Trabajo de Fin de Máster se ha centrado en la búsqueda de nuevos
materiales híbridos orgánicos-inorgánicos susceptibles de presentar interesantes
propiedades funcionales.
En concreto se han estudiado los compuestos (Me2Im)BiI4 (1) y (Me2Im)3Bi2I9 (2),
(Me2Im= dimetilimidazol). Estos materiales cristalinos (1) y (2) se han preparado a
partir de la mezcla de dos disoluciones del componente orgánico e inorgánico mediante
un método de difusión lenta. Además, a partir de los materiales cristalinos, se ha
conseguido preparar las correspondientes fases amorfas mediante un tratamiento
térmico a 200ºC. Los materiales 1 y 2 y sus correspondientes fases amorfas se han
caracterizado por diferentes técnicas:
Caracterización morfológica: mediante técnicas de microscopía óptica de los
compuestos 1 y 2.
Caracterización estructural: mediante técnicas de difracción de rayos X de
monocristal de 1 y 2, y de polvo cristalino de los cuatro compuestos obtenidos.
Caracterización óptica: mediante la técnica de absorción de UV-Vis y cálculo
del “band-gap” óptico.
Caracterización térmica: mediante técnicas de análisis termogravimétrico (ATG)
y calorimetría diferencial de barrido (DSC) de los compuestos 1 y 2.
Caracterización termocrómica de todos los materiales objeto de estudio.
Estudio de propiedades de transporte electrónico: mediante técnicas de
espectroscopia de impedancias de los compuestos 1 y 2.
Se ha conseguido determinar la estructura cristalina de los compuestos 1 y 2
mediante difracción de rayos X de monocristal. Desde el punto de vista estructural, la
estructura cristalina del compuesto (Me2Im)BiI4 consiste en cadenas lineales aniónicas
de iodobismutato del tipo [{Bi2I8}n]2n- y cationes de dimetilimidazolio (C5H9N2)+
intercalados entre las cadenas. Por su parte, el compuesto (Me2Im)3Bi2I9 es una especie
iónica formada por cationes dimetilimidazolio (C5H9N2)+ y dímeros (Bi2I9)3-.
Se ha observado que todos son compuestos termocrómicos. Además, los
compuestos 1 y 2 presentan un “band-gap” adecuado y un comportamiento
semiconductor, lo cual los hace potencialmente adecuados para aplicaciones
fotovoltaicas. [Abstract]: This master’s work has focused on the search of new organic-inorganic hybrid,
which can display interesting functional properties.
In particular, the (Me2Im)BiI4 (1) and (Me2Im)3Bi2I9 (2) compounds, (Me2Im =
dimethylimidazole), were studied. These crystalline (1) and (2) materials have been
prepared from the mixture of two solutions of the organic and inorganic component by a
slow diffusion method. Furthermore, it has been possible to prepare the corresponding
amorphous phases from the crystalline materials by a heat treatment at 200°C. The
materials 1 and 2 and their corresponding amorphous phases have been characterized by
different techniques:
Morphological characterization: by optical microscopy techniques of
compounds 1 and 2.
Structural characterization: by means of single crystal X-ray diffraction (XRD)
of 1 and 2, and powder XRD of the four obtained compounds.
Optical characterization: through UV-Vis absorption and calculation of the
optical “band-gap”.
Thermal characterization: by techniques of thermogravimetric analysis (TGA)
and differential scanning calorimetry (DSC) of compounds 1 and 2.
Thermochromic characterization of all the studied materials.
Study of electronic transport properties: using impedance spectroscopy of
compounds 1 and 2.
The crystalline structure of compounds 1 and 2 has been determined by single
crystal X-ray diffraction. From the structural point of view, the crystalline structure of
the (Me2Im)BiI4 compound consists of linear anionic chains of iodobismutate of the
type [{Bi2I8}n]2n- and dimethylimidazolium cations (C5H9N2)+ intercalated between the
anionic chains. The (Me2Im)3Bi2I9 compound is an ionic specie formed by
dimethylimidazolium cations (C5H9N2)+ and dimers (Bi2I9)3-.
It has been observed that all materials are thermochromic. In addition, the 1 and 2
compounds present an adequate “band-gap” and a semiconductor behavior, which
makes them potentially suitable for photovoltaic applications.
Palabras chave
Materiales híbridos
Estructura cristalina (Sólidos)
Compuestos de coordinación
Ligandos
Bismuto
Imidazol
Estructura cristalina (Sólidos)
Compuestos de coordinación
Ligandos
Bismuto
Imidazol