COMPUESTO DE CERIO DOPADO CON LANTANO, MÉTODO PARA LA OBTENCIÓN, Y SENSOR PARA DETECTAR MONÓXIDO DE CARBONO

摘要

Se provee un material nanoparticulado a ser empleado para la detección de monóxido de carbono (CO) por cambio de color en un rango de temperatura determinado, en donde dicho material es un compuesto de cerio dopado con lantano (Ce₁₋₍₃/₄₎ˣLaˣO₂₋ᵈ). Se provee también un método para la obtención de un material nanoparticulado, que comprende los pasos de: a) sintetizar polvo de cerio empleando un método hidrotermal asistido por microondas, partiendo de una solución acuosa de nitrato de cerio y amonio; b) calentar a 50ºC bajo agitación constante, e) alternativamente, diluir oxido de lantano (La₂O₃) en un medio de ácido nítrico, d) añadir la solución de óxido de lantano a la solución de cerio, e) calentar la mezcla resultante a 70ºC bajo agitación constante, f) ajustar el pH agregando 2 mol/l de una solución acuosa básica de KOH (Synth, pureza 99.5%) hasta lograr un pH de 10 aprox., g) transferir la solución resultante a un autoclave de teflón sellado y dentro de un microondas hidrotermal (2.45 GHz, potencia de 200 W), h) calentar sistema a 100ºC por 8 minutos y una rampa de temperatura fija a 10ºC/min., i) estabilizar la presión dentro del autoclave en 1,2 atmósferas y luego enfriar libremente. Se provee por lo tanto un sensor para ser empleado con un material nanoparticulado, que comprende una película y un sustrato, en donde dicha película está compuesta por una mezcla del material de cerio dopado y un agente ligante orgánico, en donde dicha mezcla se deposita en dicho sustrato. El material nano-particulado de óxido semiconductor simple, dopado con una tierra rara, es capaz de cambiar de color en el rango UV visible, en función de la concentración de CO existente en un determinado rango de temperatura. Es un material de bajo costo, y de rápida y económica ruta de síntesis. Además, no es necesario utilizar una gran cantidad de material para que sea observable el cambio de color a bajas concentraciones del gas tóxico. La particularidad del sistema es que posee tanto un cambio electrónico como óptico en presencia de monóxido de carbono. Esto permite que funcione tanto como nariz sensora además de como sensor óptico sin necesidad de incorporar electrónica al sistema de sensado, reviste la característica de un sistema de detección dual simultáneo ante la presencia del mismo gas.