DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN SISTEMA DE ELECTRÓLISIS PARA SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA UTILIZANDO INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL CON LABVIEW (DESIGN AND CONSTRUCTION OF AN ELECTROLISIS SYSTEM FOR SILVER NANOPARTICLES SYNTHESIS BY VIRTUAL INSTRUMENTATION)

Resumen

Resumen

Actualmente, la nanotecnología está presente en muchos productos que se encuentran en el mercado y cada vez tiene mayor uso en la solución de problemáticas, al ser un área interdisciplinaria, es necesario el trabajo en conjunto de científicos e ingenieros para el desarrollo de tecnologías. Los materiales en una escala nanométrica requieren de sistemas especializados y complejos, dando como resultado variedad de estructuras tales como nanovarillas, nanoalambres, nanocolumnas y nanopartículas, por mencionar algunas. En este trabajo, se presenta un sistema de síntesis de nanopartículas de plata utilizando un multímetro Fluke de doble pantalla (dual display) para medición de corriente, una fuente de voltaje de la marca BK Precision, una tarjeta Arduino como interface e instrumentación virtual con LabVIEW para control de los tiempos de reacción y el tiempo de conmutación de polaridad de los electrodos. En conjunto es un sistema que puede realizar las tareas de adquisición, procesamiento y presentación de datos. Se realizaron dos experimentos de síntesis de NPs, con un tiempo de proceso de 30 minutos, tiempo de conmutación de la polaridad de 5 minutos a 60 °C variando el voltaje aplicado de 5 y 10 V. La obtención de las NPs en los experimentos es demostrada analizando los espectros de absorción UV-Vis de la solución coloidal obtenida. Se obtuvieron NPs con un tamaño promedio de 122 nm para el voltaje de aplicación de 5 V y 106 nm para las NPs sintetizadas con un voltaje de 10 V. La distribución de tamaño fue obtenida utilizando la técnica de Dispersión de Luz Dinámica (DLS, Dynamic Light Scattering). En futuras investigaciones se pretende utilizar las NPs obtenidas con este sistema automático para realizar la síntesis de óxido de zinc dopado con plata (ZnO tipo p), el cual, será utilizado para la fabricación de dispositivos electrónicos como LEDs y celdas solares.

Palabras Claves: Nanopartículas, Plata, Electrolisis, Automatizado.

Abstract

Currently, nanotechnology is present in many products that are in the market and is increasingly used to solve problems, being an interdisciplinary area, it is necessary the joint work of scientists and engineers for the development of technologies. Materials on a nanometric scale require specialized and complex systems, resulting in a variety of structures such as nanowires, nanowires, nanocolumns and nanoparticles, to name a few. In this work, a system for the synthesis of silver nanoparticles is presented using a dual display Fluke multimeter (dual display) for current measurement, a voltage source of the BK Precision brand, an Arduino card as an interface and virtual instrumentation with LabVIEW for control of reaction times and electrode polarity switching time. Together it is a system that can perform the tasks of acquisition, processing and presentation of data. Two experiments of synthesis of NPs were carried out, with a process time of 30 minutes, polarity switching time of 5 minutes at 60 ° C varying the applied voltage of 5 and 10 V. The formation of NPs in the experiments is demonstrated by analyzing the UV-Vis absorption spectra of the colloidal solution obtained. NPs with an average size of 122 nm were obtained for the application voltage of 5 V and 106 nm for NPs synthesized with a voltage of 10 V. The size distribution was obtained using Dynamic Light scattering. In future research it is intended to use the NPs obtained with this automatic system to perform the synthesis of zinc oxide doped with silver (ZnO type p), which will be used for the manufacture of electronic devices such as LEDs and solar cells.

Keywords: Nanoparticles, Silver, Electrolysis, Automated.