Preparación y caracterización de grafeno modificado con nanopartículas metálicas y bimetálicas

Campos Tapia, Victoria (2013) Preparación y caracterización de grafeno modificado con nanopartículas metálicas y bimetálicas. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Desde el aislamiento de una hoja de grafeno (2004), por el grupo de Manchester de Adre Geim y Konstantin Novoselov, ha mostrado tener espectaculares propiedades, como un conductor eléctrico extremadamente bueno. También se ha encontrado que el grafeno es mucho mejor conductor del calor que los nanotubos de carbono; debido a que los electrones interaccionan con el panel de grafeno y se pueden mover por las celdas hexagonales. Todo esto ha hecho promovido creciente interés en la comunidad científica y en la necesidad de desarrollar diferentes técnicas que permitan producir materiales a base de grafeno de manera sencilla y con alta calidad. En este trabajo de Tesis se presenta la preparación y estudio del grafeno modificado. Se estudió el comportamiento y propiedades de este material en presencia de nanopartículas metálicas y bimetálicas. La síntesis del óxido de grafeno (GO) se llevó a cabo a partir del método modificado de Hummers. Se llevó a cabo la reducción térmica y se prepararon materiales compuestos de manera simultánea a través de la reducción térmica in situ de Pt, Ag y Pt/Ag. En la reacción se utilizó el GO como precursor del grafeno, el ácido cloroplatínico hexahidratado como precursor del Pt, el nitrato de plata como precursor de la Ag; y los últimos dos como precursores de la bimetálica PtAg. Finalmente el material resultante consiste de nanopartículas metálicas y bimetálicas VII depositadas sobre el grafeno. Los materiales fueron caracterizados por técnicas de espectroscopía como Espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), para estudiar los cambios estructurales de las muestras. Espectroscopia ultravioleta-visible (UV-vis), para monitorear el proceso de reducción de los materiales y observar la formación de nanopartículas metálicas. Se llevó a cabo análisis por difracción de Rayos X (DRX), con esta técnica se estudió el tipo de estructura cristalina de las nanopartículas metálicas, presentes en las hojas del rGO. Además se estudió la morfología y estructura de los materiales mediante microscopia electrónica de barrido (SEM) y microscopia electrónica de transmisión (TEM). Se determinó el tipo de estructura y el tamaño promedio de las nanopartículas. Se llevó a cabo también la caracterización electroquímica mediante la técnica de Voltametría cíclica. Con las técnicas de caracterización, se corroboró la obtención del Grafeno tomando como precursor el GO. En los materiales resultantes se observó el autodepósito de las nanopartículas metálicas y bimetálicas mediante la reducción térmica.

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