Il potenziale delle nanoparticelle da utilizzare in ambito biologico, chimico e industriale è infinito. I ricercatori lavorano costantemente su nuove applicazioni.
Questo articolo discute le proprietà e le applicazioni delle nanoparticelle di ossido di cobalto. Il cobalto è un elemento del blocco D, periodo 4, mentre l’ossigeno è un elemento del blocco P, periodo 2. Il cobalto può essere trovato nei minerali di cobaltite, eritrite, glaucodot e skutterudite.
Le nanoparticelle di ossido di cobalto si presentano come una polvere bianca con struttura cristallina spinello. Sono un importante materiale magnetico e sono semiconduttori di tipo P. Quando l’ossido di nano-cobalto è esposto alla fiamma di idrogeno e riscaldato a 900°C (1652°F), si trasforma in cobalto metallico.
Le nanoparticelle di ossido di cobalto sono classificate come nocive per l’uomo e pericolose per l’ambiente. Possono essere dannose se ingerite, e causare reazioni allergiche alla pelle. Sono anche molto tossiche per la vita acquatica con effetti di lunga durata.
Proprietà chimiche
Le proprietà chimiche delle nanoparticelle di ossido di cobalto sono descritte nella seguente tabella.
| Dati chimici | |
|---|---|
| Simbolo chimico | Co3O4 |
| CAS No. | 1308-06-1 |
| Gruppo | Cobalto 9 Ossigeno 16 |
| Configurazione elettronica | Cobalto 3d7 4s2 Ossigeno 2s2 2p4 |
| Composizione chimica | |
|---|---|
| Elemento | Contenuto (%) |
| Cobalto | 73,42 |
| Ossigeno | 26.57 |
Proprietà fisiche
Le proprietà fisiche delle nanoparticelle di ossido di cobalto sono riportate nella seguente tabella.
| Proprietà | Metriche | Imperiali |
|---|---|---|
| Densità | 6.11 g/cm3 | 0.220 lb/in3 |
| Massa molare | 74.93 g/mol | – |
Proprietà termiche
Le proprietà termiche delle nanoparticelle di ossido di cobalto sono fornite nella tabella seguente.
| Proprietà | Metriche | Imperiali |
|---|---|---|
| Punto di fusione | 895°C | 1643°F |
| Punto di ebollizione | 900°C | 1652°F |
Processo di produzione
Le nanoparticelle di ossido di cobalto possono essere prodotte con un metodo di precipitazione omogeneo utilizzando varie condizioni di sintesi. Le nanoparticelle di ossido di cobalto si formano attraverso la decomposizione termica degli idrossidi di cobalto in aria a 350°C (662°F). Le nanoparticelle di ossido di cobalto possono poi essere caratterizzate da una varietà di tecniche analitiche.
Applicazioni
Le applicazioni chiave delle nanoparticelle di ossido di cobalto sono le seguenti:
- Nella microelettronica
- Come nanoparticelle magnetiche con numerosi usi in microbatterie, nanofili, e specifiche applicazioni di leghe e catalizzatori
- Nella catalisi, superconduttori, ceramiche elettroniche e altri campi come un importante materiale inorganico
- Come catalizzatore e portatori di catalizzatori
- Come materiali attivi per elettrodi
- Per vetro, coloranti e pigmenti per porcellana
- Ossidanti per l’industria chimica
- Occhiali di protezione e altri materiali filtranti
- Come carburi
- In sensori di temperatura e gas
- In dispositivi elettrocromici
- In smalti, mole e assorbitori di energia solare