Síntesis por el método Pechini y caracterización estructural, óptica y termoeléctrica de CuAlO2

Resumen

El aluminato de cobre (CuAlO₂) es un material termoeléctrico semiconductor tipo-p, que cristaliza en fase delafosita a temperatura de 1100 °C. En este trabajo se sintetizaron dos muestras por el método Pechini y se calcinaron por dos procedimientos diferentes para determinar el efecto de la historia térmica en la formación de las fases y en las propiedades termoeléctricas. La muestra M1 se calcinó a 1100 °C después de un tratamiento térmico a 550 °C y la muestra M2 se calcinó a 1100 °C sin tratamiento térmico previo. La estructura cristalina de los materiales obtenidos se analizó por difracción de rayos X y el ancho de banda prohibida se obtuvo por el método de Kubelka-Munk a partir de los espectros de reflectancia difusa en el ultravioleta-visible. En la muestra M1 se tiene una mezcla de fases, espinela y delafosita y en la M2 se observa una mezcla de Al₂O₃ y delafosita. Se midió la conductividad eléctrica, la densidad de portadores y la movilidad de la muestra M2 por efecto Hall a temperatura ambiente, así como la conductividad eléctrica y el coeficiente Seebeck en un intervalo de temperaturas de 100 °C a 800 °C, confirmándose que las dos muestras son semiconductores tipo-p y que la conductividad ocurre por polarones pequeños. Se demuestra que las rampas de temperatura y pre tratamiento térmico tienen un efecto en la formación de fases secundarias, lo que afecta directamente las propiedades termoeléctricas del material.