Síntesis y caracterización de nanotubos de óxido de cerio multipared dopados con níquel.

Abstract

Las nanoestructuras de óxido de cerio han atraído considerable atención científica debido a su capacidad intrínseca de almacenamiento de oxígeno, estabilidad química a altas temperaturas y su actividad catalítica. Este estudio reporta la síntesis de nanotubos de óxido de cerio multipared (CeO2-NTs) y la incorporación de níquel en su estructura cristalina. Los CeO2-NTs se sinterizaron mediante el método de deposición en fase líquida utilizando como templete nanotubos de carbono funcionalizados (f-NTC) y nitrato de cerio como precursor, así como un subsecuente tratamiento térmico en aire a 400 °C y 500 °C. El níquel fue incorporado a la red cristalina de los CeO2-NTs por el método de descomposión térmica en fase vapor usando acetilacetonato de níquel como precursor. Los resultados indican que los CeO2-NTs tratados a 500°C son de naturaleza multipared con un espaciamiento entre paredes de 0.31 nm que corresponde al espaciamiento interplanar (111) de la estructura cubica del CeO2 m mientras que los obtenidos a 400°C contienen carbono remanente del material templete. La incorporación de níquel resulta en la formación de una solución solida Ce1-xNixO2-5-. Independientemente del tratamiento térmico, los nanotubos de CeO2 son continuos con longitudes de 6 a 20 um y diámetros entre 50 y 160 nm. La evaluación electroquímica indica que los C/CeO2-NTs tratados a 400°C presentan un mejor desempeño como soportes catalíticos que los CeO2-NTs tratados a 500°C. Los resulados indican que los materiales Ce1-xNixO2-5-NTs son atractivos para su uso como electrodos en reacciones a potenciales anódicos.