Estudio de las propiedades magnéticas y microestructura de nanocompósitos de nanopartículas metálicas y óxido de grafeno reducido térmicamente

Huizar Félix, Adriana Magdalena (2014) Estudio de las propiedades magnéticas y microestructura de nanocompósitos de nanopartículas metálicas y óxido de grafeno reducido térmicamente. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En la presente investigación se llevó a cabo la preparación de nanocompósitos de nanopartículas monometálicas (Pt y Co) y bimetálicas (FePt, PtCo, PtNi y NiCo) con óxido de grafeno altamente reducido (HRGO), obtenidos mediante la reducción térmica de óxido de grafeno (GO). De esta manera, el GO mezclado con sales metálicas fue sometido a tratamiento térmico en atmósfera de N2 para conseguir su reducción y la obtención simultánea de las nanopartículas con la correspondiente fase metálica. Mediante medidas de TGA/DTA fue posible conocer el comportamiento térmico del GO y de la mezcla GO/sales metálicas durante el proceso de reducción térmica, así mismo la presencia de grupos funcionales en las láminas de GO y HRGO se determinó mediante medidas de FTIR. Los resultados de DRX indicaron la fase cristalina esperada y grado de cristalinidad de las nanopartículas en cada nanocompósito y del HRGO, aunado a esto el desorden estructural asociado con defectos puntuales en el HRGO se determinó mediante espectroscopia Raman y a través de SEM y TEM se confirmaron las características microestructurales de dichos materiales. El comportamiento magnético fue evaluado mediante la realización de medidas magnéticas con un amplio intervalo de campos magnéticos aplicados y diferentes temperaturas. De esta forma se encontró que las propiedades magnéticas del HRGO a temperatura ambiente pueden variar notablemente, además los materiales nanocompósitos presentan distintos fenómenos magnéticos en base a la composición, tamaño y distribución de las nanopartículas de cada material en particular. Por lo tanto, los resultados sugieren como una posible aplicación para este tipo de materiales nanocompósitos, la limpieza de aguas contaminadas con tetraciclina mediante remoción magnética, cuya factibilidad fue confirmada a través del estudio de la cinética de adsorción de tetraciclina sobre HRGO. Así entonces, en medio acuso a pH neutro y básico se determinó cerca del 80 % de adsorción del contaminante en 30 min y un valor de adsorción máxima alrededor de 44 mg/g de tetraciclina sobre HRGO.

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