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ferrita de zinc

Las ferritas de zinc son una serie de compuestos inorgánicos sintéticos de zinc y hierro ( ferrita ) con la fórmula general Zn x Fe 3−x O 4 . La frankrita es un mineral que se e...

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Las ferritas de zinc son una serie de compuestos inorgánicos sintéticos de zinc y hierro ( ferrita ) con la fórmula general Zn x Fe 3−x O 4 . La frankrita es un mineral que se encuentra en la naturaleza con la composición ZnFe 2 O 4 y es el equivalente geológico de estas ferritas sintéticas.

Preparación y propiedades

Los compuestos de ferrita de zinc se pueden preparar mediante el envejecimiento de soluciones de Zn(NO₃ ) ₂ , Fe (NO₃ ) ₃ y trietanolamina en presencia y ausencia de hidrazina , [ 1 ] o mediante la reacción de óxidos de hierro y óxido de zinc a alta temperatura. La espinela (Zn, Fe)Fe₂O₄ aparece como un sólido de color marrón claro insoluble en agua, ácidos o álcalis diluidos. [ 2 ] Debido a su alta opacidad, las ferritas de zinc se pueden usar como pigmentos , especialmente en aplicaciones que requieren estabilidad térmica. Por ejemplo, la ferrita de zinc preparada a partir de óxido de hierro amarillo se puede usar como sustituto para aplicaciones a temperaturas superiores a 350 °F (177 °C) . [ 3 ] Cuando se agrega a recubrimientos de alta resistencia a la corrosión, la protección contra la corrosión aumenta con el incremento de la concentración de ferrita de zinc. [ 4 ]  

Una investigación muestra que la ferrita de zinc, que es paramagnética en su forma masiva, exhibe ferrimagnetismo en formato de película delgada nanocristalina . [ 5 ] Se ha logrado una gran magnetización a temperatura ambiente y un ancho de línea de resonancia ferromagnética estrecho controlando las condiciones de crecimiento de las películas delgadas. [ 6 ]

Aplicaciones e investigación

El ferrito de zinc es de interés para la investigación en dispositivos de almacenamiento de energía. Se pueden preparar electrodos flexibles para capacitores híbridos utilizando ferrito de zinc dopado con gadolinio nanoestructurado (GZFO), reforzado con nanotubos de carbono (CNT) y soportado sobre lámina de aluminio (AF). [ 7 ] Se midió una capacitancia específica de 887 F g⁻¹ a una densidad de corriente de 1 A g⁻¹ y el electrodo mantuvo el 94,5 % de su capacitancia después de 7000 ciclos de carga-descarga a 15 A g⁻¹. Se midieron una densidad de energía de 40,025 Wh kg⁻¹ y una densidad de potencia de 279,78 W kg⁻¹, lo que indica su potencial para alimentar dispositivos electrónicos portátiles. [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Andrés Vergés, M.; Martínez, M.; Matijevié, E. (1993). "Síntesis y caracterización de partículas de ferrita de zinc preparadas por descomposición hidrotermal de soluciones de quelato de zinc" . Journal of Materials Research . 8 (11): 2916. Bibcode : 1993JMatR...8.2916A . doi : 10.1557/JMR.1993.2916 . S2CID 97531574 . 
  2. ↑ "Ferritas de zinc" . Nubiola.com. Archivado del original el 5 de marzo de 2010. Consultado el 25 de marzo de 2010 .
  3. ↑ "Ferrita de zinc" . Hoover Color Corporation . Consultado el 25 de marzo de 2010 .
  4. ↑ Ayana, YMA; El-Sawy, SM; Salah, SH (1997). "Pigmento de ferrita de zinc para protección contra la corrosión". Métodos y materiales anticorrosión . 44 (6): 381– 388. doi : 10.1108/00035599710367681 .
  5. ↑ Bohra, M.; Prasad, S.; Kumar, N.; Misra, DS; Sahoo, SC; Venkataramani, N.; Krishnan, R. (2006). "Gran magnetización a temperatura ambiente en películas delgadas de ferrita de zinc nanocristalina". Appl. Phys. Lett . 488 (26): 262506. Bibcode : 2006ApPhL..88z2506B . doi : 10.1063/1.2217253 .
  6. ↑ Bohra, M.; Prasad, S.; Kumar, N.; Misra, DS; Sahoo, SC; Venkataramani, N.; Krishnan, R. (2006). "Gran magnetización a temperatura ambiente en películas delgadas de ferrita de zinc nanocristalina". Appl. Phys. Lett . 488 (26): 262506. Bibcode : 2006ApPhL..88z2506B . doi : 10.1063/1.2217253 .
  7. ^ Ganjali, Fatemeh; Gorab, Mostafa Ghafori; Aliabadi, Hooman Aghamirza Moghim; Rahmati, Saman; Cohan, Reza Ahangari; Eivazzadeh-Keihan, Reza; Maleki, Ali; Ghafuri, Hossein; Mahdavi, Mohammad (19 de julio de 2023). "Un nuevo nanocompuesto que contiene nanopartículas de ferrita de zinc incrustadas en hidrogel de carboximetilcelulosa más nanoláminas de nitruro de carbono con bioactividad multifuncional" . Avances de RSC . 13 (32): 21873– 21881. Código bibliográfico : 2023RSCAD..1321873G . doi : 10.1039/D3RA02822D . ISSN 2046-2069 . PMC 10354627 . PMID 37475756 .   
  8. ↑ Aadil, Muhammad; Taki, Anmar Ghanim; Zulfiqar, Sonia; Rahman, Abdur; Shahid, Muhammad; Warsi, Muhammad Farooq; Ahmad, Zubair; Alothman, Asma A.; Mohammad, Saikh (2023-09-18). "Nanoarquitectura de ferrita de zinc dopada con gadolinio reforzada con una matriz carbonácea: un nuevo material híbrido para condensadores flexibles de próxima generación" . RSC Advances . 13 (40): 28063– 28075. doi : 10.1039/D3RA05290G . ISSN 2046-2069 . PMC 10517144 .  
  • Morrison, SA (2004). "Propiedades magnéticas y estructurales de nanopartículas de ferrita de níquel-zinc sintetizadas a temperatura ambiente" (PDF) . Journal of Applied Physics . 95 (11): 6392– 6395. Bibcode : 2004JAP....95.6392M . doi : 10.1063/1.1715132 . Archivado del original (PDF) el 3 de marzo de 2016. Consultado el 29 de agosto de 2015 .
  • Chen, HK; Yang, CY (2001). "Un estudio sobre la preparación de ferrita de zinc". Scandinavian Journal of Metallurgy . 30 (4): 238– 241. doi : 10.1034/j.1600-0692.2001.300407.x .