Resumen En este trabajo se sintetizaron los compuestos organometálicos Bis (2,4,6,8 terametil-indacenil) férrico (1), Bis (2,4,6,8 terametil s-indacenil) ferroso, cobaltoso (2) y Bis (2,6 dietil-4,8-dimetil-s-indacenil) di cobalto (3) mediante la estrategia de eliminación de sales, utilizando sales de Fe(II) y Co(II).Los compuestos se caracterizan por métodos espectroscópicos y electroquímicos. Las mediciones magnéticas se llevaron a cabo mediante el sistema de medición de propiedades físicas (PPMS). Los datos espectroscópicos Mossbauer revelan que, en todos los compuestos, sorprendentemente, el hierro se encuentra en el estado de oxidación +3. También se realizaron cálculos DFT para comprender el cambio en el estado de oxidación de los metales. El estudio DFT confirmó la naturaleza de transferencia de electrones del ligando al metal. El estudio voltamperométrico cíclico de estos compuestos muestra una gran separación (ΔE>800mV) entre los dos picos de oxidación que confirman la fuerte interacción entre los centros metálicos. Las mediciones magnéticas de estos compuestos organometálicos revelan que presentan un comportamiento ferrimagnético a temperaturas inferiores a 40 K.

Abstract Organometallic compounds, Bis (2,4,6,8 teramethyl-indacenyl) di Iron (1), Bis (2,4,6,8 teramethyl s-indacenyl) mono iron, mono cobalt (2), and Bis (2,6 diethyl-4,8-dimethyl-s-indacenyl) di cobalt (3) were synthesised by means of salt elimination strategy, using Fe(II) and Co(II) salts. The compounds were characterised through spectroscopic and electrochemical methods. Magnetic measurements were carried out by Physical Property Measurement System (PPMS). Mossbauer spectroscopic data reveals that in all compounds, surprisingly, Iron is in +3 oxidation state. DFT calculations have been carried out to understand the change in the oxidation state of a metal. DFT study confirms the electron transfer nature of ligand to metal. Cyclic voltametric study on these compounds shows a large separation (ΔE>800mV) between two oxidation peaks confirming the strong interaction between the metal centres. Magnetic measurements on these organometallic compounds reveals that they exhibit a ferrimagnetic behaviour at temperatures below 40 K.

Resumo Compostos organometálicos, Bis (2,4,6,8 terametil-indacenil) di ferro (1), Bis (2,4,6,8 terametil s-indacenil) mono ferro, mono cobalto (2) e Bis (2,6 dietil-4,8-dimetil-s-indacenil) di cobalto (3) foram sintetizados por estratégia de eliminação de sal, utilizando sais de Fe(II) e Co(II). Os compostossão caracterizados por métodos espectroscópicos e eletroquímicos. As medições magnéticas foram realizadas pelo Sistema de Medição de Propriedades Físicas (PPMS). Os dados espectroscópicos Mossbauerrevelam que em todos os compostos, surpreendentemente, o ferro está em +3 estado de oxidação.Os cálculos do DFT foram realizados para entender a mudança no estado de oxidação de um metal. O estudo DFT confirma a natureza da transferência de elétrons do ligante para o metal. O estudovoltamétrico cíclico dessescompostosmostrauma grande separação (ΔE>800mV) entre dois picos de oxidação confirmando a forteinteração entre os centros metálicos. As medições magnéticas nestescompostos organometálicos revelam que eles apresentam um comportamento ferrimagnético a uma temperatura abaixo de 40 K.

RESUMEN La identificación de óxidos de hierro puede proporcionar un indicador sensible para determinar los efectos de diferentes prácticas de cultivos en plantaciones de café. Por tal razón, en la presente investigación se analiza el suelo de tres fincas ubicadas en el Departamento del Tolima. Se caracterizaron las fases minerales con hierro a lo largo de la capa productiva (horizonte A) de los suelos en las regiones de El Líbano y Villahermosa. Se utilizó difracción de rayos X, espectroscopia de Mössbauer y teledetección para discriminar la distribución de las diferentes fases minerales magnéticas. La difracción de rayos X se utilizó para identificar las propiedades mineralógicas del óxido de hierro como la hematita, la goethita y la ferrihidrita (Fh), además de los minerales tectosilicatos como la albita y la sanidina. Los resultados de la espectroscopia de Mössbauer para muestras tomadas a temperatura ambiente indicaron la presencia de fases minerales de Fe2+ y Fe3+, que posiblemente corresponden a ilmenita o magnetita. Finalmente, se utilizaron datos y anchos de banda de Sentinel-2A MSI para mapear los óxidos de hierro y estudiar la influencia de su distribución en toda el área de estudio. Los datos encontrados a través de las distintas técnicas, difracción de rayos X, espectroscopia de Mössbauer, y la comparación con datos Sentinel-2a, son muy consistentes a lo largo del área de estudio. Nuestros resultados sugieren que las fincas cercanas al principal volcán Nevado del Ruíz tienen una mayor variabilidad mineralógica. En contraste, aquellas que se encuentran más distantes presentan una mayor cantidad de óxidos de hierro, producto de la erosión y las actividades humanas.

ABSTRACT The presence of iron oxides may provide a sensitive indicator of the effects of cropping practices on coffee plantations. Authors characterized the mineral phases present in soil A horizons at three different farms located in the Department of Tolima within the regions of Líbano and Villahermosa. Our analysis includes X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, and remote sensing to discriminate the distribution of the different magnetic mineral phases. X-ray diffraction was used to identify the mineralogical properties of iron oxide such as hematite, goethite, and ferrihydrite (Fh), as well as tectosilicate minerals such as albite and sanidine. Mössbauer spectroscopy results for samples taken at room temperature indicate the presence of Fe2+ and Fe3+ mineral phases, which possibly correspond to ilmenite or magnetite. Finally, Sentinel-2A multi-spectral imager (MSI) data was used to map the distribution of iron oxides and study the influence of their distribution throughout the study area. A high correlation between Mössbauer spectroscopy and Sentinel-2A MSI data exists throughout the study area. The results suggest that farms close to the main Nevado del Ruíz Volcano have a more significant mineralogical variability. In contrast, more distant farms are characterized by soils with more iron oxides, the product of weathering, erosion, and human activities.

Resumen Aleaciones cristalinas desordenadas Fe50Mn25+xSn25_x, con x = -1.25, 0.0, 2.5, 5.0, 7.5, cercanas a las composiciones de Heusler-211, fueron preparadas por fusión en atmósfera inerte, subsecuentemente, sometidas a recocido térmico durante 4 días a 1173 K y, finalmente, enfriadas en agua helada. Todas las aleaciones han sido sistemáticamente analizadas mediante difracción de rayos X, espectroscopias Mössbauer de 57Fe y 119Sn, y medidas de magnetización a temperatura ambiente. Los análisis Rietveld de los difractogramas de las muestras con x = -1.25 y 0.0 muestran la presencia de dos fases cristalográficas hexagonales: (i) la solución solida químicamente desordenada ε-(Fe/Mn)3Sn (mayoritaria), y (ii) el intermetálico ε-Fe5Sn3 (minoritaria); mientras que, las aleaciones con x = 2.5, 5.0 y 7.5, presentan solo la solución sólida desordenada, ε-(Fe/Mn)3(Sn/Fe/Mn). Si bien, las composiciones de las aleaciones Fe50Mn25+xSn25-x son cercanas a las de Heusler-211, ninguna tiene la estructura cúbica L2 1 característica de estas. Los tamaños medios de los cristalitos, calculados por el método de Williamson-Hall, están dentro del rango 62-256 nm y disminuyen cuando x aumenta. Los resultados Mössbauer de todas las aleaciones muestran la característica de magnetismo localizado a través de la distribución de campos magnéticos hiperfinos en los sitios de Fe, y de magnetismo itinerante a través de los campos transferidos desde los átomos de Fe en los núcleos de 119Sn. Los campos coercitivos y remanentes, obtenidos por medidas de magnetización bajo campo magnético aplicado entre -2200 y +2200 Oe, disminuyen cuando x aumenta. Los valores de los campos coercitivos están en el rango de los magnetos blandos (1-20 Oe).

Abstract Disordered crystalline Fe50Mn25+xSn25-x alloys, with x = -1.25, 0.0, 2.5, 5.0, 7.5 (close to the full-Heusler alloys), were arc-melted in a high purity argon atmosphere and the molten pellets were individually sealed in quartz tubes also under argon atmosphere. Subsequently, they were annealed at 1173 K for 4 days, being finally quenched in a bath with cold water. Structural and magnetic properties have systematically been studied using X-ray diffraction, 57Fe, and 119Sn Mössbauer spectroscopies, and magnetization measurements recorded at room temperature. Rietveld refinement of the X-ray diffraction patterns of the annealed samples with x = -1.25 and 0 has revealed the presence of two hexagonal crystallographic phases: (i) a chemically disordered solid solution identified as ε-(Fe/Mn)3Sn (majority fraction) and (ii) the ε-Fe5Sn3 intermetallic compound (minority fraction). For samples with x = 2.5, 5.0, and 7.5, the Rietveld analysis has only indicated the presence of a chemically disordered solid solution identified as ε -(Fe/Mn)3(Sn/Fe/Mn). Although compositions of the Fe50Mn25+xSn25_x alloys are close to that of full-Heusler alloys, none of them has the expected L2 1 structure. The average crystallite sizes, estimated from the Williamson-Hall method, are in the range of 256-62 nm. The average sizes has gradually decreased as the x-content is increased. Mössbauer results have shown localized-type magnetism from Fe non-equivalent sites, and itinerant-like magnetism on 119Sn-probes. Magnetic hysteresis loops, recorded at 300 K for a maximum field of 2200 Oe, have indicated that the remanent and coercive fields have systematically decreased as the x-parameter has increased. Coercive fields are in the range for soft magnets (1-20 Oe).

Abstract: We present here a first principles study of the structural, electronic, magnetic, and hyperfine properties of magnesium ferrite, MgFe2O4 (spinel structure). The study was carried out within the framework of Functional Density Theory (DFT) using the full potential linearized augmented plane waves method (FPLAPW) using both the Generalized Gradient (GGA) and the GGA+U approximations for the exchange and correlation potential. To discuss the magnetic ordering and the lowest energy structure of the system we consider different distributions of Mg and Fe ions in both cationic sites of the spinel structure, as well as different spin configurations. Our calculations predict that the equilibrium structure corresponds to an inverted antiferromagnetic configuration, in which the magnetic moments of the Fe atoms located at sites A are ferromagnetically ordered among themselves and antiferromagnetically with respect to the Fe located at the sublattice of sites B. Our GGA calculations underestimate the energy band-gap of the system, while GGA+U predict a band-gap of 2.3 eV, in excellent agreement with the reported values. The results for the hyperfine properties at the Fe sites (isomer shift, quadrupole splitting and hyperfine field) are in excellent agreement with the Mössbauer spectroscopy results reported in the literature, giving support to the equilibrium structure predicted by FP-LAPW.

Resumen: Presentamos un estudio de primeros principios de las propiedades estructurales, electrónicas, magnéticas e hiperfinas de la ferrita de magnesio, MgFe2O4 (estructura espinela). El estudio fue realizado en el marco de la Teoría de la Funcional Densidad (DFT) mediante el método Full-Potential Linearized Augmented Plane Waves (FPLAPW), empleando la aproximación del Gradiente Generalizado (GGA) y la aproximación GGA+U para el término de potencial e intercambio. Para discutir el ordenamiento magnético y la estructura de mínima energía del sistema se consideraron diferentes distribuciones de los iones Mg y Fe en los dos sitios catiónicos de la estructura espinela, así como distintas configuraciones de espín. Los cálculos muestran que la estructura de equilibrio corresponde a una configuración invertida y antiferromagnética, en la cual los momentos magnéticos de los átomos de Fe en los sitios A están ordenados ferromagnéticamente entre sí y antiferromagnéticamente con respecto a los Fe de la subred de sitios B. Los cálculos GGA subestiman el band-gap de energía del sistema, mientras que los cálculos GGA+U predicen un band-gap de 2.3 eV, en acuerdo con el valor reportado. Los resultados para las propiedades hiperfinas en los sitios Fe (corrimiento isomérico, desdoblamiento cuadrupolar y campo hiperfino) están en excelente acuerdo con los obtenidos mediante espectroscopia Mössbauer reportados en la literatura, lo que sustenta la estructura de equilibrio predicha por FPLAPW.

Resumen En este trabajo reportamos el estudio de las propiedades magnéticas y estructurales del sistema Fe90Al10 obtenidas por Aleamiento Mecánico (AM), para la fabricación de blancos (target) que se usarán para producir películas delgadas por sputtering. Las muestras en forma de polvo se prepararon utilizando la técnica de aleamiento mecánico con una relación de masa bolas / masa muestra, de 10:1, en atmosfera de argón con bolas de acero inoxidable y jarras del mismo material, y con 48 y 72 horas de molienda. La caracterización magnética y estructural se realizó por Espectroscopia Mössbauer (MS), Magnetometría de muestra Vibrante (VSM) y Difracción de Rayos-X (XRD). Los espectro Mössbauer de los polvos se ajustaron con una componente ferromagnética correspondiente a tres sitios ferromagnéticos mostrando un campo hiperfino medio de 29,1 T para las muestras con 48 horas de molienda y de 25,4 T para las muestras con 72 horas de molienda. El refinamiento de los patrones de XRD presenta en todos los difractogramas picos de la fase FeAl - BCC con parámetros de red 2,886 Å y 2,889 Å para la molienda de 48 y 72 horas respectivamente. Los ciclos de histéresis del sistema Fe90Al10 en estudio evidencian que es un material magnéticamente blando.

Abstract In this work we report the study of the magnetic and structural properties of the Fe90Al10 system obtained by mechanical alloying, for the manufacture of targets that will be used to produce thin films by sputtering. Samples in powder form were prepared using the Mechanical Alloying technique with a mass ratio of balls / sample mass, of 10: 1, in an argon atmosphere with stainless steel balls and jugs of the same material, and with 48 and 72 milling hours. Magnetic and structural characterization was performed by Mössbauer Spectroscopy (MS), Vibrating Sample Magnetometry (VSM) and X-Ray Diffraction (XRD). The Mössbauer spectrum of the powders was adjusted with a ferromagnetic component corresponding to three ferromagnetic sites showing an average hyperfine field of 29.1 T for the samples with 48 hours of milling and 25.4 T for the samples with 72 hours of milling The refinement of the XRD patterns was performed using the Rietveld method by means of the GSAS program showing in all diffractograms the FeAl-BCC phase with lattice parameters 2.886 Å and 2.889 Å for the milling of 48 and 72 hours respectively. The hysteresis cycles of the Fe90Al10 system under study show that it is a magnetically soft material.

Resumen El presente trabajo presenta un estudio del proceso de síntesis y de caracterización estructural y magnética del intermetálico η-Al5Fe2 preparado mediante la técnica de fusion por descarga eléctrica de arco. Con la finalidad de obtener una fase homogénea, todas las muestras obtenidas por fusión fueron sometidas a un tratamiento de recocido térmico durante 2 días a 847 °C y, finalmente, enfriadas rapidamente en agua. La caracterización estructural y micro-estructural de las muestras se realizó mediante un análisis combinado de difracción de rayos X y espectroscopia Mössbauer de transmisión del Fe57; en tanto que, el estudio morfológico de los granos se realizó usando microscopía electrónica de barrido. La caracterización magnética de las muestras se llevó a cabo empleando la técnica de magnetometría de muestra vibrante. Medidas de fluorescencia de rayos X fueron realizadas para el análisis de composición de elementos. Los resultados indican que el método de síntesis empleado permite obtener directamente la fase intermetálica η-Al5Fe2 con alta calidad estructural: estructura cristalina ortorrómbica y grupo espacial Cmcm. También se ha encontrado que la aleación η-Al5Fe2 muestra un comportamiento ferromagnético con saturación incompleta. Por otro lado, estudios Mössbauer de la estructura local alrededor de los átomos de hierro muestran desorden topológico debido a las ocupancias fraccionales inherentes en la estructura del sistema intermetálico bajo estudio. Finalmente, el análisis composicional indica que el material se encuentra dentro del rango de homogeneidad permitido.

Abstract In this work, we study the synthesis process and structural and magnetic characterization of the η-Al5Fe2 intermetallic alloy obtained by the arc-melting technique. Subsequently, in order to obtain homogeneous crystalline phase, all melted samples were annealed at 847 °C during 2 days, and then quenched into water. The structural and micro-structural characterization of the samples were performed by X-ray diffraction and, 57Fe transmission Mössbauer spectroscopy, while the morphological study was performed using scanning electron microscopy. Moreover, magnetic characterization was carried out using vibrating sample magnetometer. X-ray fluorescence was employed for elemental characterization. The results indicate that it is possible to employ the arc-melting technique to synthesize the η-Al5Fe2 intermetallic phase with high structural quality: orthorhombic crystalline structure and Cmcm space group. It has also been found that the η-Al5Fe2 alloy has a ferromagnetic behavior with incomplete saturation. On the other hand, studies of the local structure around iron atoms show topological disorder due to the fractional occupations inherent in the structure of the intermetallic under study. Finally, the compositional analysis indicates that the material is within the allowed homogeneity range.

Resumen El sistema ZnO dopado con Fe presenta buenas propiedades como semiconductor magnético diluido para aplicaciones en espintrónica. En este artículo se hace una revisión de algunas propiedades estructurales y magnéticas del ZnO dopado con Fe. Inicialmente, se hace un resumen de los conceptos básicos para entender en qué consiste la espintrónica y sus posibles aplicaciones. Posteriormente, se presenta el estudio de dicho sistema mediante difracción de rayos X, espectroscopia Mössbauer y magnetometría de muestra vibrante en muestras obtenidas por aleamiento mecánico en diferentes condiciones de preparación. En la primera se aumentó la concentración de Fe de 3 a 10 % en un tiempo de molienda de 36 horas y una relación entre el peso de las bolas y el peso de los elementos (relación de peso bolas-polvo, RPB) de 15:1. En este caso se probó que hubo una concentración límite de Fe, aproximadamente de 5 %, que se diluyó dentro de la red del ZnO; el resto del Fe apareció segregado en la muestra. En la segunda condición se fijó la concentración de Fe en 10 % y se variaron las horas de molienda. Se encontró que después de 24 horas, la muestra se consolidó, pero el Fe no se diluyó completamente dentro de la red de ZnO. Por último, usando una concentración de 10 % en Fe y aumentando la RPB se encontró que todos los átomos de Fe se diluyeron dentro de la fase de ZnO y no quedaron segregados de Fe en la muestra, lo que se explica porque al aumentar la relación RPB aumenta la energía.

Abstract The Fe-Doped ZnO system has good properties as a diluted magnetic semiconductor for spintronic applications. In this article, a review of some structural and magnetic properties of Fe-Doped ZnO is presented. Initially, a summary of the basic concepts is made to understand the spintronics concepts and their possible applications and, subsequently, the study of the Fe-Doped ZnO in samples obtained by mechanical alloy under different preparation conditions. Characterizations were made by means of X-ray diffractometry, Mössbauer spectroscopy, and vibrating sample magnetometry. The first preparation condition was an increase in the Fe concentration from 3 to 10 at % with 36 hours of milling time and a 15: 1 ball-to-powder weight ratio (BPR). In this case, there was a limited Fe concentration of approximately 5 % that was diluted into the ZnO matrix while the rest of Fe was segregated in the sample. For the second preparation condition, the Fe concentration was fixed at 10% and the milling time was varied. After 24 hours of milling, the sample was consolidated, but the Fe was not completely diluted into the ZnO matrix. Finally, using a 10% Fe concentration and increasing the BPR, all the Fe atoms were diluted in the ZnO phase without the presence of Fe segregates in the sample.

Resumen En el presente trabajo, se reporta la síntesis y caracterización de nanopartículas magnéticas de magnetita/plata (Fe3O4/Ag) para el estudio de sus propiedades antibacterianas frente a las bacterias Enterobacter aerogenes (Gram-negativa) y Enterococcus faecaiis (Gram-positiva). Las nanopartículas magnéticas de magnetita (MNPs) se sintetizaron por el método de solgel, usando bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) como surfactante. Posteriormente, en la dispersión coloidal de magnetita, se llevó a cabo la reducción química in situ de iones de plata, usando glucosa como agente reductor y polivinilpirrolidona (PVP) como agente dispersante, para obtener un nanocompuesto magnético Fe3O4/Ag. El análisis morfológico y espectroscópico de las nanopartículas de Fe3O4 y del nanocompuesto de Fe3O4/Ag fue realizado mediante la espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), Raman, y Mössbauer (MS), además de la técnica de difracción de rayos X (DRX), la microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS). Las nanopartículas de Fe3O4 resultaron esféricas con un diámetro medio de 10 nm y el nanocompuesto de Fe3O4/Ag con un tamaño medio de 28 nm, el test antibacteriano indicó que el uso del nanocompuesto de Fe3O4/Ag a una concentración de 5 mg'mL-1 permite una inhibición total del crecimiento de los microorganismos estudiados a partir de una concentración inicial 108 bacterias mL-1.

Abstract In the present study, we report the synthesis and characterization of magnetite/silver magnetic nanoparticles (Fe3O4/Ag) and the study of their antibacterial properties against the bacteria Enterobacter aerogenes (Gramnegative) and Enterococcus faecaiis (Grampositive). Magnetite magnetic nanoparticles (MNPs) were prepared by a sol-gel method using cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), as a surfactant, followed by in-situ chemical reduction of silver ions by glucose, and polyvinylpyrrolidone (PVP), as a dispersive agent, to obtain the antibacterial nanocomposite of Fe3O4/Ag. Morphological and spectroscopic studies of magnetite nanoparticles and nanocomposite were carried out using the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, Mössbauer spectroscopy (MS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Spherical Fe3O4 MNPs showed an average diameter of 10 nm and the average size for nanocomposite was 28 nm. The antibacterial test indicated that the use of the nanocomposite of Fe3O4/Ag at a concentration of 5 mg'mL-1 allowed a total inhibition of the growth of the microorganisms studied from an initial concentration of 108 bacteria mL-1.

Resumo No presente trabalho, relatamos a síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas de magnetita/prata (Fe3O4/Ag) e o estudo de suas propriedades antibacterianas contra as bactérias Enterobacter aerogenes (Gram-negativo) e Enterococcus faecaiis (Gram-positiva). Nanopartículas magnéticas de magnetita (MNPs) foram sintetizadas pelo método solgel usando o bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) como surfactante. Posteriormente, na dispersão coloidal de magnetita, a redução química in situ dos íons de prata foi realizada utilizando-se glicose, como agente redutor, e polivinilpirrolidona (PVP), como agente dispersante, para obter um nanocompósito magnético Fe3O4/Ag. A análise morfológica e espectroscópica das nanopartículas de Fe3O4 e do nanocompuesto de Fe3O4/Ag conduziu-se através da espectroscopia infravermelha com transformada de Fourier (FTIR), Raman, e Mössbauer (MS), además da técnica de raio X da deformação (DRX), a microscopia eletrônica de barrido (SEM) e a espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS). As nanopartículas de Fe O têm formas esféricas com um diâmetro médio de 10 nm e o nanocompósito de Fe3O4/Ag com um tamanho promédio de 28 nm. O teste antibacteriano indicou que o uso do nanocompósito Fe3O4/Ag na concentração de 5 mg'mL-1 permitiu inibir totalmente o crescimento dos microrganismos estudados a partir de uma concentração inicial de 108 bactérias mL-1.

RESUMO A lama vermelha (LV_Nat) foi utilizada como matéria-prima para a preparação de dois materiais modificados com 1% (LV_1%) e 5% (LV_5%) de ácido acético. LV_Nat, LV_1% e LV_5% foram caracterizados (composição mineralógica, área BET específica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, espectroscopia XANES na borda-K do Fe, infravermelho (FTIR) e espectroscopia Mössbauer) e utilizados em testes catalíticos. Observou-se que o tratamento aumentou a área superficial da LV cerca de quatro vezes. Através de testes oxidativos realizados com azul de metileno (AM), verificou-se que o sistema mais adequado para ambos materiais foi o sistema Foto-Fenton, com 100% de degradação após 3 h de reação para LV_5% e após 4 h para a LV_1%. O ácido acético comportou-se como co-catalizador sendo muito efetivo, apresentando resultados observados com o uso de ácido orgânico equimolar com H2O2. A aplicação de lama vermelha modificada nos processos catalíticos oxidativos é uma alternativa atraente, que pode contribuir diretamente para o uso de resíduos orgânicos.

ABSTRACT Red mud (LV_Nat) as a raw material was used for the preparation of two modified material with 1% (LV_1%) and 5% (LV_5%) of acetic acid. LV_Nat, LV_1% and LV_5% were characterized (mineralogical composition, specific BET area, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray Absorption Near Edge Structure, Infrared (FTIR) and Mössbauer spectroscopy) and used in catalytic tests. It was observed that the treatment enhanced LV’s surface area about four times. Through oxidative tests carried out with methylene blue (MB), it was found that the most suitable system for both materials was the Photo-Fenton system, with 100% degraded after 3 h of reaction for LV_5% and after 4 h for LV_1%. Acetic acid behaved as co-catalyst being very effective, presenting results observed with the use of organic acid equimolar to H2O2. The application of modified red mud in oxidative catalytic processes is an attractive alternative, which can directly contribute to the use of organic waste.

Resumen En este artículo se presenta la producción y caracterización estructural y magnética del sistema Bi1-xYxFeO3 x = 0 y 0.07. Las muestras fueron obtenidas por el método de reacción de estado sólido y caracterizadas por difracción de rayos X (DRX), microscopia electrónica de Barrido (SEM) y espectroscopia Mössbauer. El análisis por refinamiento Rietveld, permitió determinar que el sistema Bi1-xYxFeO3 cristaliza en el grupo R3c (161) romboédricas. Los resultados obtenidos permitieron concluir que la sustitución de Bi por iones de Y influyen en la aparición de impurezas de Bi2Fe4O9, sin que se vea afectada la respuesta estructural de las muestras con el aumento del dopaje con itrio.

Abstract This article presents the production and structural and magnetic characterization of the Bi1-xYxFeO3 System x = 0 and 0.07. The samples were obtained by solid state reaction method and characterized by x-ray diffraction (XRD), electron microscopy scanning (SEM) and Mössbauer spectroscopy. The analysis by Rietveld refinement, allowed to determine that system Bi1-xYxFeO3 crystallizes in the Group R3c (161) rhombohedral. The obtained results allowed to conclude that the replacement of Bi by ions of and influence the appearance of Bi2Fe4O9 impurities, without affecting the structural response of the samples with the increase of doping yttrium.

Resumen Se presenta un estudio magnético acerca de la transformación térmica de hematita dopada con CuO (Fe2O3 + CuO). El tratamiento térmico se realizó a una temperatura de 375±1 oC, en una atmosfera controlada compuesta por 20% de hidrógeno y 80% de nitrógeno. Las muestras fueron caracterizadas por espectroscopia Mössbauer a temperatura ambiente, magnetización en función de la temperatura y ciclos de histeresis a 10K. Los resultados sugieren que los campos hiperfinos y los anchos de línea A y B permanecen esencialmente constantes con el aumento de la concentración de CuO, mientras que a la vez surge una componente paramagnética, lo cual es indicativo de la aparición de un precipitado o nueva fase de Fe - Cu, i.e. no hay una incorporación efectiva del cobre en la estructura de la magnetita. La magnetización de saturación cae aproximadamente de 87 emu/g a 78 emu/g, consistente con la presencia de dicha fase paramagnética. Se presenta también un aumento de la coerctividad desde ~576 Oe hasta ~621 Oe con el aumento del %CuO desde 2% hasta 20%. Tal aumento se atribuye también a dicha fase paramagnética actuando como centro de anclaje de las paredes de dominio, sumado al efecto de anclaje de las posibles vacancias inducidas por el tratamiento térmico. Finalmente, se observa una inversión de la magnetización en la temperatura de Verwey. Los datos sugieren que mediante el método de síntesis empleado se obtienen partículas de magnetita Fe3O4 coexistiendo con precipitados de Fe - Cu, lo cual modifica las propiedades magnéticas y genera un efecto interesante en la magnetización a la temperatura de Verwey.

Abstract A magnetic study about the thermal transformation of hematite doped with CuO (Fe2O3 + CuO) is presented. The heat treatment was carried out at a temperature of 375±1 oC, in a controlled atmosphere composed by 20 % hydrogen and 80 % nitrogen. Samples were characterized by Mössbauer spectroscopy at room temperature, magnetization as a function of temperature and hysteresis loops at 10K. Our results suggest that both the hyperfine fields and linewidths of the A and B sites remain essentially constant with increasing the CuO concentration, while at the same time a paramagnetic component arises, which is indicative of the appearance of a precipitate or a new phase of Fe - Cu, i.e. there is not an effective incorporation of the copper into the structure of the magnetite. The saturation magnetization falls from approximately 87 emu/g to 78 emu/g, consistent with such a paramagnetic phase. Also, an increase in the coercivity from ~576 Oe up to ~621 Oe by increasing the percentage of CuO from 2 % up to 20 % is observed. Such increase is also attributed to the paramagnetic phase acting as pinning center for domain walls, besides also de pinning effect due to vacancies induced by the thermal treatment. Finally, an inversion of the magnetization in the Verwey temperature is observed. The data suggest that by means of the synthesis method employed, it is possible to obtain Fe3O4 magnetite particles coexisting with precipitates of Fe - Cu, giving rise to a modification in the magnetic properties and generating an interesting effect in the magnetization at the Verwey temperature.

Iron in sediments can be part of a wide variety of minerals which characteristics are heavily dependent upon the environmental conditions. Hence, their knowledge is useful for paleoenvironmental interpretations. The aim of this work is to contribute to the understanding of iron-bearing minerals in clay deposits associated whit the Holocene hypsthermal sea-level fall, in the coastal plain of the Río de la Plata estuary, at Ensenada, Berisso and La Plata localities (Figs. 1, 2a). The studied unit corresponds to the Villa Elisa Facies of the Las Escobas Formation (Cavallotto, 1995 , Fig. 2b). The aforementioned author indicated that the analyzed deposits reflected sedimentation in a marine-continental transition linked to a saltmarsh environment, developed when the Holocene sea flooded the coastal plain. Cavallotto (1995) also indicated that this low-energy environment would have received suspended material from different origins (such as creeks and tidal currents), which flocculated as result of a high salinity. An important aspect to emphasize is that these deposits comprise the parent materials of the soils of the region that has been classified as Vertisols (see Imbellone and Mormeneo, 2011). The present study includes the use of several techniques of proven effectiveness for mineralogical characterization, especially related to iron-bearing minerals in order to contribute to the paleoenvironmental interpretation of this unit. In addition, the results allow performing inferences that may interest to Soil and Environmental Sciences. Sampling was performed in eight excavations (Figs. 2a, 3) where eleven samples were obtained at depths ranging from 20 to 110 cm. The most affected levels by the current pedogenetic cycle (A horizons) were not taken into account. Routine analyses such as color, grain size, organic matter and swelling were performed (Table 1), in addition to chemical analysis (Table 2), Mössbauer spectroscopy (Fig. 4; Table 3), magnetic properties (Figs. 6, 7; Table 4,), X-ray diffraction (Fig. 8; Table 5) and differential thermal-thermogravimetric analysis (Fig. 9). The analyzed samples are gray-olive in color (commonly known in Soil Science as gley colors) and show a clear predominance of clay fraction. From a textural point of view, the materials are classified as clays (Fig. 4). Samples are composed of a mineralogical complex association, although considering the wide area of sampling, the composition (e.g., texture, magnetic parameters, chemical elements) are similar in all samples. This association results from the combination of multiple factors, including processes related to the source area, the depositional environment at a saltmarsh, and also the current pedogenetic environment. The clay minerals (approximately 60% of total) are dominant over the other mineral phases, represented mainly by smectites and illite, and secondarily by kaolinite and interstratified I/S (Table 5; Fig. 8). Also quartz, plagioclase, alkaline feldspar, and to a lesser extent calcite and iron oxy-hydroxides (goethite and probably ferrihydrite), are present. The presence of goethite is consistent with the magnetic and differential thermal-thermogravimetric results (Table 4; Figs. 6, 9), which also evidenced a low concentration of this mineral (less than 3%). Samples have shown a considerable total iron content (about 10%; Table 2) and according to the Mössbauer spectroscopy the ferric iron (Fe3+) predominates over the ferrous (Fe2+), being the relative percent of Fe3+ phase approximately 92% and Fe2+ phase only around 8% (Table 3; Fig. 5). In view of these results the iron oxy-hydroxides do not constitute a dominant mineral phase, and therefore do not represent the main iron-bearing minerals. On the basis of the obtained results, it is concluded that Fe3+ is mainly within the clay minerals structure, in particular in iron-rich smectites, of the nontronite/Fe-beidellite type. The mineral association presented here has important implications for paleoenvironmental interpretations. Taking into account the previous models that considered the Villa Elisa saltmarshes Facies of Las Escobas Formation, we concluded that this environment received clay minerals, coming from the erosion of loessic soils (mainly smectites and illite) in addition to a tidal input (more rich in smectites and kaolinite). Once deposited, those materials were subjected to the environmental conditions, including repeated wetting-drying cycles and their respective Eh fluctuations under slightly alkaline pH conditions. Such conditions gave rise to complex mechanisms, which allowed the incorporation of iron into the smectites structure. One interesting aspect to emphasize is that the gley colors of these materials were originated by Fe3+ bearing minerals as Fe-smectites, which contradicts the traditional assignation of this color pattern to Fe2+ iron minerals. Besides, it is highlighted that the participation of Fe-smectites in association with iron oxy-hydroxides, contributes to the adsorption of heavy metals and other contaminants of the region. This aspect gives to the Villa Elisa Facies a great environmental importance.

En este trabajo se efectúa la caracterización de los minerales portadores de hierro en arcillas de la llanura costera del estuario del Río de la Plata, incluidas en la Facies Villa Elisa de la Formación Las Escobas (MIS1), con el principal objetivo de contribuir a su interpretación paleoambiental. Además, los resultados permiten hacer inferencias que se estiman de interés para la Pedología y para las Ciencias Ambientales. El trabajo abarca el uso de diversas técnicas (análisis químicos, determinación de propiedades magnéticas, análisis térmico diferencialtermogravimétrico, difractometría de rayos X y espectroscopia Mössbauer). Los materiales analizados presentan tonalidades gris-oliva y se clasifican como arcillas. Presentan una asociación mineralógica compleja, resultado de la combinación de múltiples factores, que incluyen procesos vinculados a su procedencia, al ambiente de depositación y a los efectos de la pedogénesis. Dominan los argilominerales (aproximadamente 60%), representados principalmente por esmectitas, illita y secundariamente por caolinita e interestratificados illita/esmectita con elevado contenido de capas expansivas. Se identificó también la presencia de cuarzo, plagioclasas, feldespatos alcalinos y en menor medida calcita y óxi-hidróxidos de hierro. El contenido de hierro total es considerable (alrededor del 10%), con un claro predominio de Fe3+ sobre el Fe2+ (92% y 8%, respectivamente). Los óxi-hidróxidos de hierro presentes (goethita y eventualmente ferrihidrita) no constituyen los principales portadores de hierro. De esta manera se concluye que el Fe3+ se encuentra principalmente en los argilominerales, en particular en esmectitas ricas en hierro (Fe-esmectitas), del tipo nontronita/Fe-beidellita. La asociación mineral determinada tiene importantes implicancias para la interpretación paleoambiental. Se concluye que un ambiente de marisma recibió argilominerales a partir de la erosión de suelos loéssicos (principalmente esmectitas e illita) y por corrientes mareales (más ricos en esmectitas y caolinita). Mecanismos propios del ambiente depositacional, vinculados a ciclos de humedecimiento-secado con oscilaciones de Eh en un medio levemente alcalino permitieron la incorporación de hierro en la estructura de las esmectitas. Un aspecto a destacar es que estos materiales presentan colores glei originados por minerales con Fe3+ (Fe-esmectitas y goethita), lo cual contradice el tradicional supuesto en Pedología, que asocia este patrón de color a minerales de Fe2+. Finalmente, se destaca que la elevada participación de Fe-esmectitas en asociación con óxi-hidróxidos de hierro, contribuye a la adsorción de metales pesados y otros contaminantes de la región, dándole a la Facies Villa Elisa un importante valor ambiental.

En este trabajo presentamos el estudio de las propiedades estructurales y magnéticas de la composición Gd0.257-xNd xFe0.743 con x = 0, 0.1285, 0.257 preparada por Aleamiento mecánico en atmósfera de argón y con tiempo de molienda de 72 horas, usando un molino planetario de alta energía. La caracterización magnética y estructural se realizó por Espectroscopia Mössbauer (MS) y Difracción de rayos X (XRD) respectivamente. Los tres difractógramas presentan un pico intenso, correspondientes a la fase α-Fe, cuya intensidad disminuye a medida que se sustituye el Gd por el Nd, mostrándose la mínima intensidad cuando x = 0.257, y a su vez se observa un incremento progresivo en su ancho, estos efectos se atribuyen a la rica presencia de átomos de Gd y/o Nd en los lugares del hierro. Los espectros Mössbauer se ajustaron con distribuciones de campo hiperfino, sextetos y singletes usando el programa Mosfit. Los espectros muestran que al sustituir los átomos de Gd por los de Nd el orden magnético se afecta de tal manera que aparecen sitios de hierro que muestran desorden magnético.

This paper presents the study of structural and magnetic properties in the composition Gd0.257-xNd xFe0.743 where x = 0, 0.1285, 0.257 prepared by mechanical alloying in an argon atmosphere and with a milling time of 72 hours using a high energy planetary mill. The magnetic and structural characterization was performed by Mössbauer Spectroscopy (MS) and X-Ray diffraction (XRD), respectively. The three patterns show an intense peak corresponding to the α-Fe phase. Its intensity decreases as Gd is replaced by Nd showing the minimum intensity for x = 0.257, and at the same time it shows a progressive increase in the peak's width. These effects are attributed to the rich presence of Gd and/or Nd atoms in the iron sites. Mössbauer spectra were adjusted with hyperfine field distributions, sextets and singlets using the Mosfit program. The spectra show that by substituting the Gd with Nd atoms, the magnetic order is affected in such a way that iron sites appear and show magnetic disorder.

Este artigo apresenta o estudo das propriedades estruturais e magnéticas da composição Gd0.257-xNd xFe0.743 x = 0, 0.1285, 0.257 preparado por liga mecánica sob árgon e com um tempo de 72 horas de moagem, utilizando um moinho High Energy. A caracterização estrutural e magnética foi realizada por Espectroscopia Mössbauer (MS) e difracção de raios-X (XRD), respectivamente. Os três difractogramas apresentam um pico forte correspondendo à fase α-Fe, sua intensidade diminue na medida que o Gd é substituído por Nd, que mostra a intensidade mínima quando x = 0.257, e por sua vez, um aumento progressivo na largura, e esses efeitos são atribuídos aos átomos de Gd e/ou Nd que estão presentes nos lugares do ferro. Os espectros Mössbauer foram ajustados com distribuições de campo hiperfino, sextetos e singletos usando o programa Mosfit. Os espectros mostram que substituindo átomos de Nd por Gd a ordem magnética é afetada de modo que aparecem sítios que apresentaram desordem ferromagnético.

Se construyó un detector proporcional de flujo de gas para detectar electrones de la superficie de muestras en volumen y películas delgadas utilizando la técnica de Espectroscopia Mössbauer de electrones de conversión (CEMS). El prototipo es una cámara cilíndrica de acero inoxidable, con extrusiones para la entrada y salida de flujo de gas, filamentos conductores y un portamuestras que está unido a un tornillo micrómetrico el cual permite variar la distancia entre la muestra y los filamentos de cobre. Se usó una mezcla de gases, 95% He + 5% CH4, que cumple la función de gas multiplicador de la señal y a su vez controla la multiplicación de electrones los cuales pueden dañar la superficie de la muestra. El dispositivo fue calibrado adquiriendo el espectro ICEMS para una muestra con contenido de hierro, se realizó el ajuste de éste con el programa MOSFIT obteniendo valores reportados de los Parámetros Hiperfinos.

A proportional detector for gas flow was designed, which can be applied to analyze both, bulk and thin films samples, using the Conversion Electron Mössbauer Spectroscopy technique (CEMS). The prototype is a stainless steel cylindrical chamber with extrusions for the input and output gas flow, conductive strands and a sample holder which is bound to a micrometer, which allows to vary the distance between the sample and the copper strands. A gas mixture of 95% He + 5% CH4, which serves as signal multiplier gas and in turn controls the electron multiplication avoiding discharges that can damage the surface of the sample was used. The device was calibrated acquiring ICEMS spectrum for a sample containing iron, adjusting it with the MOSSFIT program, obtaining reported values from the hyperfine parameters.

Se construiu um detector proporcional de fluxo de gás para detectar elétrons da superfície de amostras em volume e películas finas utilizando a técnica de Espectroscopia Mössbauer de elétrons de conversão (CEMS). O protótipo é uma câmera cilíndrica de aço inoxidável, com extrusões para a entrada e saída de fluxo de gás, filamentos condutores e um porta amostras que está unido a um parafuso micrométrico o qual permite variar a distancia entre a amostra e os filamentos de cobre. Foi usado uma mescla de gases, 95% He+5% CH4, que cumpre a função de gás multiplicador do sinal e por sua vez controla a multiplicação de elétrons os quais podem danificar a superfície da amostra. O dispositivo foi calibrado adquirindo o espectro ICEMS para uma amostra com conteúdo de ferro, se realizou o ajuste deste com o programa MOSFIT obtendo valores informados dos Parâmetros Hiperfinos.

El estudio del sistema Fe56.25Al43.75 preparado por aleamiento mecánico (AM), utilizando polvos elementales, a tiempos de molienda de 12, 24, 48, 72 y 96 horas, llamadas muestras MA0, mostro que la aleación se consolida a 48 horas. Las muestras que fueron consolidadas a este tiempo fueron tratadas térmicamente. Este procedimiento consistió en calentar los especimenes encapsulados en tubos de cuarzo en atmósfera inerte (gas Ar) a 700 ºC durante 9 días en un horno. Después de este tiempo, las muestras fueron mecánicamente aleadas para tiempos entre 1 y 48 horas. Estas muestras, llamadas MA1, fueron estudiadas por Espectrometría Mössbauer (EM) y Difracción de Rayos-X (DRX) con el objetivo de obtener información de sus propiedades magnéticas y estructurales. Los resultados de DRX de las muestras MA0 nos permiten probar que ellas son nanoestructuradas con solo la fase FeAl BCC desordenada, con un parámetro de red aproximadamente constante de 2.900 Å, y un tamaño de cristalito que decrece con el incremento del tiempo de molienda. Para las muestras MA1 los resultados DRX muestran que ellas exiben un cierto grado de orden. Los espectros de DRX permiten identificar las fases FeAl, Fe3Al, FeO y α-Fe. Todas las fases tienden a desaparecer excepto la FeAl. Los resultados de EM de las muestras MA0 prueban que la fase FeAl es ferromagnética. Se encontró un aumento del campo hiperfino medio (CHM) debido al aumento del desorden structural inducido por el proceso de AM. Por EM de las muestras MA1 se encontró que para tiempos de 0, 1, 4, 8, y 12 horas, existe una tendencia al desorden y fue necesario agregar un doblete, asociado a los sitios paramagnéticos de la fase FeAl, con el fin de obtener el mejor ajuste. Sin embargo para tiempos de molienda de 24 y 48 horas, el doblete fue cambiado por otro que fue asociado con la fase FeO (wüstite), tal vez debido a la oxidación promovida por fallas en la sellada de las jarras.

The study of the Fe56.25Al43.75 system prepared by Mechanical Alloying (MA), using elementary powders, at milling times of 12, 24, 48, 72, and 96 hours, named MA0 samples, showed that the alloy is consolidated at 48 hours. Samples that were consolidated at this time were heat treated. This procedure consisted in heating the encapsulated specimens in quartz tubes under inert atmosphere conditions (Ar gas) at 700 ºC for 9 days in a furnace. After this time, the samples were mechanically alloyed for times ranging from 1 to 48 hours. These samples, named MA1, were studied using Mössbauer Spectrometry (MS) and (X-Ray Diffraction) XRD aiming to obtain information on their magnetic and structural properties. XRD results of MA0 samples allow us to prove that they are nanostructured with a single FeAl BCC disordered phase with an approximately constant lattice parameter of 2.900 Å, and crystallite size which decreases with the increase of milling time. For the MA1 samples XRD results show that they exhibit some degree of ordering. The X-ray diffraction spectra allow to identify the FeAl, Fe3Al, FeO and α-Fe phases. All the phases tend to disappear except the FeAl phase. The MS results of the MA0 samples prove that the FeAl phase is ferromagnetic. An increase of the mean hyperfine field (MHF) was found due the increase of the structural disorder induced by the MA process. From MS of MA1 samples it was found that for times of 0, 1, 4, 8, and 12 hours, there is a disordered tendency and it was necessary to add a doublet, associated to paramagnetic sites of the FeAl phase, in order to obtain a better fit. Likewise for milling times of 24 and 48 hours, the doublet was changed by another which is associated with the FeO phase (wüstite), maybe due to an oxidation promoted by a leak in the seal of the jars.