Descripción del proyecto
LAS TENDENCIAS ACTUALES DE INVESTIGACION EN EL CAMPO DE LOS PIGMENTOS CERAMICOS (BASADAS EN LA BUSQUEDA DE NUEVAS ESTRUCTURAS HUESPED, NUEVOS SISTEMAS CROMOFOROS O NUEVAS METODOLOGIAS DE SINTESIS) ESTAN ORIENTADAS AL DESARROLLO DE NUEVOS PIGMENTOS CON PRESTACIONES MEJORADAS: MAS EFECTIVOS TECNICAMENTE (MAYOR INTENSIDAD DE COLOR, ESTABILIDAD QUIMICA Y TERMICA, ETC), ECONOMICOS (MAYOR RENTABILIDAD O VALOR AÑADIDO) Y ECOLOGICOS (BAJA TOXICIDAD Y RESPETUOSOS CON EL MEDIO AMBIENTE). EN ESTE CONTEXTO, LA FINALIDAD BASICA DE ESTE SUBPROYECTO CONSISTE EN EXPLORAR DE FORMA SISTEMATICA EL DESARROLLO Y APLICACION DE LAS PSEUDOBROOKITAS DE TI (M2TIO5-MTI2O5) COMO NUEVA O EMERGENTE FAMILIA DE PIGMENTOS CERAMICOS, PREPARADOS POR LA RUTA CERAMICA DE ESTADO SOLIDO Y OTROS METODOS ALTERNATIVOS NO CONVENCIONALES: DESCOMPOSICION METALORGANICA Y RUTAS POLIOL.LAS DISOLUCIONES SOLIDAS DE PSEUDOBROOKITAS DE TI, [M3+,M2+,TI]A[TI,M2+,M3+]B2O5 (BASADAS POR EJ. EN FE2TIO5, AL2TIO5, FETI2O5 O MGTI2O5, CON GRUPO ESPACIAL ORTORROMBICO CMCM) POSEEN UNA GRAN VERSATILIDAD ESTRUCTURAL PARA ALBERGAR UNA GRAN VARIEDAD DE METALES (CON ESTADOS DE OXIDACION +2, +3 O +4) EN SUS DOS POSICIONES OCTAEDRICAS. ESTA PROPIEDAD, JUNTO A SUS ALTOS PUNTOS DE FUSION E INDICES DE REFRACCION, CONVIERTEN A DICHAS DISOLUCIONES SOLIDAS EN EXCELENTES CANDIDATOS PARA EL DESARROLLO DE NUEVOS PIGMENTOS. ASI POR EJEMPLO, YA SE HAN DESARROLLADO ALGUNAS PATENTES DE PIGMENTOS AMARILLOS BASADOS EN PSEUDOBROOKITAS DE TI (RADEMACHERS, HUND, KATAMOTO, SUZUKI; 1977-2003) PARA APLICACIONES DE BAJA TEMPERATURA (PINTURAS, PLASTICOS, RESINAS, ETC), Y ESTUDIOS RECIENTES DE DONDI ET AL (2007-2009) DEMUESTRAN LA VIABILIDAD DE UTILIZAR PSEUDOBROOKITAS DE TI COMO PIGMENTOS CERAMICOS EN VIDRIADOS CON TRATAMIENTOS TERMICOS MAS EXIGENTES. SIN EMBARGO, EL ENORME POTENCIAL DE LAS PSEUDOBROOKITAS DE TI COMO NUEVA O EMERGENTE FAMILIA DE PIGMENTOS CERAMICOS NO HA SIDO AUN EXPLORADO EN PROFUNDIDAD.CON ESTOS ANTECEDENTES, EL PRIMER OBJETIVO DE ESTE SUBPROYECTO (SUBPROYECTO 1) CONSISTE EN LA SINTESIS CERAMICA DE NUEVAS DISOLUCIONES SOLIDAS DE PSEUDOBROOKITAS DE TI (SISTEMAS FE2TIO5-TIO2, FE2TIO5-AL2TIO5 Y FE2TIO5-MGTI2O5), ANALIZANDOSE SU ESTABILIDAD Y RENDIMIENTO PIGMENTANTE EN DISTINTOS VIDRIADOS CERAMICOS DE BAJA (1000-1100ºC) Y ALTA TEMPERATURA (1100-1200ºC). SE PRIORIZARA EL DESARROLLO DE PSEUDOBROOKITAS DE BAJA TOXICIDAD (ECOPIGMENTOS), MINIMIZANDO EL EMPLEO DE CROMOFOROS TOXICOS (CO, CR, NI, V
) E INCORPORANDO MODIFICADORES DE RED MENOS NOCIVOS (COMO SI, ZR, SN, CA, O ZN) Y TAMBIEN TIERRAS RARAS (CE, PR, ND, EU O TB), QUE PUEDEN CONDUCIR A LA OBTENCION DE PIGMENTOS FOTOLUMINISCENTES DE MAYOR VALOR AÑADIDO. NO OBSTANTE, LA SINTESIS DE PSEUDOBROOKITAS POR LA RUTA DE ESTADO SOLIDO PRESENTA ALGUNAS LIMITACIONES IMPORTANTES (BAJA REACTIVIDAD Y NECESIDAD DE TEMPERATURAS ELEVADAS, LIMITADA SOLUBILIDAD SOLIDA Y PRESENCIA HABITUAL DE FASES RESIDUALES). POR ELLO, TRAS UNA EXPLORACION INICIAL POR LA RUTA CERAMICA, COMO OBJETIVO ADICIONAL DE ESTE SUBPROYECTO SE OPTIMIZARA EN UNA SEGUNDA FASE LA PREPARACION DE COMPOSICIONES SELECCIONADAS MEDIANTE EL EMPLEO DE DOS METODOS DE SINTESIS NO CONVENCIONALES (DESCOMPOSICION METALORGANICA DE CITRATOS Y RUTAS POLIOL) DE MAYOR REACTIVIDAD, HOMOGENEIDAD Y CONTROL MICROESTRUCTURAL (EN LA NANOESCALA), ANALIZANDOSE SU EFECTO SOBRE LA REACTIVIDAD Y DISTINTAS PROPIEDADES DE LOS PIGMENTOS (ESTABILIDAD TERMICA Y QUIMICA, MICROESTRUCTURA Y PROPIEDADES OPTICASCOLOR Y LUMINISCENCIA-).