Synthesis and characterization of cobalt ferrite nanoparticles by thermal decomposition method for obtaining a hydrocarbon-based ferrofluid.

En la actualidad, el desarrollo de ferrofluidos basados en nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto (CoFe2O4) ha ganado importancia por su estabilidad coloidal y propiedades magnéticas mejoradas, superando a los tradicionales de magnetita (Fe3O4). Estas nanopartículas ofrecen un tamaño uniforme, alta dispersabilidad y una mayor magnetización intrínseca, lo que las hace ideales para aplicaciones exigentes en biomedicina, sellado hermético, amortiguamiento de vibraciones y sistemas de disipación térmica. En este estudio, se obtuvo un ferrofluido con fluido portador orgánico a partir de nanopartículas de CoFe2O4 sintetizadas mediante un protocolo reproducible basado en el método de descomposición térmica. Este ofrece un control morfológico preciso, generando nanopartículas monodispersas de tamaño nanométrico y alta cristalinidad sin necesidad de tratamientos posteriores. La síntesis se realizó en atmósfera inerte, controlando temperatura y tiempo de reacción para favorecer una nucleación homogénea y un crecimiento regulado de las nanopartículas. Los resultados para las nanopartículas muestran un diámetro hidrodinámico promedio de ~20 nm; una magnetización de saturación (Ms) de 63,83 emu/g, una morfología esférica uniforme y una estructura cristalina cúbica bien definida. Adicionalmente, el ferrofluido desarrollado presentó estabilidad coloidal sostenida durante al menos 8 semanas, evidenciada por un incremento mínimo del diámetro hidrodinámico y ausencia de sedimentación visible. Las pruebas magneto-reológicas mostraron un aumento significativo al aplicar un campo magnético; no obstante, al retirar el campo, la viscosidad retornó progresivamente a su valor inicial, confirmando su sensibilidad magnética y estabilidad coloidal. Finalmente, el análisis comparativo de los tiempos de relajación demostró que el mecanismo Browniano es el dominante en el ferrofluido, consistente con su tamaño y grado de recubrimiento superficial.