Pirólisis por pulverización ultrasónica

• La pirólisis por pulverización ultrasónica (USP) es una de las técnicas importantes para sintetizar nanomateriales y recubrir sustratos con películas delgadas.
• La pulverización y la atomización ultrasónicas permiten un control completo del proceso y dan lugar a productos homogéneos de alta calidad.
• La pirólisis por pulverización ultrasónica supera a las técnicas convencionales, como la CVD, por su distribución homogénea y su rentabilidad.

Pirólisis por pulverización ultrasónica

La pirólisis por pulverización ultrasónica (USP) es una técnica sencilla de síntesis mediante aerosoles, ampliamente utilizada para sintetizar nanomateriales como películas delgadas o nanopartículas. Gracias a su facilidad de implementación, flexibilidad y rentabilidad, el método USP constituye una alternativa importante a la deposición química de vapor (CVD). Los precursores para la pirólisis por pulverización ultrasónica suelen prepararse mediante la vía sol-gel. La composición de las nanopartículas sintetizadas o de la película puede modificarse fácilmente mediante cambios en los parámetros de procesamiento. La pirólisis por pulverización ultrasónica le proporciona un control completo de los parámetros más importantes del proceso, como:

• amplitud ultrasónica
• solución precursora
• composición/viscosidad del precursor
• caudal
• temperatura de deposición
• temperatura del sustrato

Esto convierte la pirólisis por pulverización ultrasónica en una tecnología interesante para fabricar densas y porosas partículas y recubrimientos de película delgada.

Pirólisis por pulverización ultrasónica para la síntesis de nanopartículas

Cuando se sintetizan nanopartículas mediante pirólisis por pulverización ultrasónica, pueden utilizarse sales orgánicas e inorgánicas como precursores para preparar nanopolvos metálicos, de óxidos y de materiales compuestos. La solución precursora se atomiza mediante ultrasonidos antes de que la niebla de gotas finas entre en el horno, donde tiene lugar la descomposición térmica del material.
Los polvos sintetizados mediante USP pueden dividirse en tres grupos:

1. Metales, p. ej., Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Óxidos, p. ej., TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Materiales compuestos con estructura parcialmente de tipo núcleo–corteza, p. ej., CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Pirólisis por pulverización ultrasónica para recubrimientos de película delgada

Mediante la pirólisis por pulverización ultrasónica pueden producirse recubrimientos multicapa, lo que resulta especialmente interesante para preparar películas con gradiente funcional. Al cambiar la solución precursora, la composición y las funcionalidades del recubrimiento de película delgada pueden modificarse de forma sencilla y precisa.