Proceso Pechini

El proceso Pechini , o proceso de mezcla líquida propuesto en 1967, es una técnica para depositar películas dieléctricas de titanatos y niobatos de plomo y elementos alcalinotérreos en la producción de condensadores. Posteriormente, el proceso se adaptó para la síntesis en laboratorio de materiales de óxido multicomponentes finamente dispersos. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Recibe su nombre de su inventor estadounidense, Maggio Pechini.

Está relacionado con la ruta sol-gel . Una solución acuosa de óxidos o sales adecuados se mezcla con un ácido alfa hidroxicarboxílico, como el ácido cítrico . La quelación tiene lugar en la solución. A continuación, se añade un alcohol polihidroxilado  y el líquido se calienta a 150–250 °C (300–480  °F) para permitir que los quelatos se polimericen o formen grandes redes reticuladas . Al eliminarse el exceso de agua mediante calentamiento, se obtiene una resina polimérica sólida. ^{[ 3 ]} Finalmente, a temperaturas aún más elevadas de 500–900  °C (930–1650  °F), la resina se descompone o carboniza, y se obtiene un óxido mixto . El tamaño de partícula es extremadamente pequeño, típicamente de 20 a 50 nanómetros (aunque se produce una aglomeración de estas partículas en cúmulos más grandes), con una mezcla íntima a escala atómica. ^{[ 4 ]}

Este método se ha utilizado para sintetizar más de 100 óxidos metálicos mixtos, incluyendo manganita de lantano para pilas de combustible de óxido sólido y BaTiO₃ (Lessing 1989). _[ ^{5 ] A} diferencia del proceso sol-gel, en el que el alcóxido metálico participa en las reacciones de formación del gel, este proceso se basa en una reacción de gelificación entre el alcohol y el ácido utilizados como disolventes. Se obtiene una resina polimérica con una buena distribución de cationes que produce el óxido tras la calcinación. El uso de ácido poliacrílico con mayor funcionalidad da como resultado resinas altamente reticuladas con una distribución más uniforme de los cationes reactivos. Las estructuras del gel pueden variar según la relación ácido-alcohol. Se prefiere un bajo contenido orgánico para disminuir el tiempo y la temperatura de calcinación y así obtener materiales de grano fino con bajo contenido de carbono. ^{[ 6 ] [ 7 ]}