Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids

Aquesta Tesi descriu la preparació de varis híbrids formats per nanotubs de carboni i material inorgànic per a diferents aplicacions, que van des de l'electrònica fins a la biomedicina. El propòsit d'aquesta recerca ha estat treballar en la funcionalització de nanotubs de carboni mitjançan...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Cabana Jiménez, Laura
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2015
País:España
Institución:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:132605
Acceso en línea:https://ddd.uab.cat/record/132605
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Nanotubs de carboni
Nanotubos de carbono
Carbon nanotubes
Biomedicina
Biomedicine
Hibrids inorgànics
Hibridos inórganicos
Inorganic hybrids
id ES_eaa1e06d827547a4ecd2bb71963ccbe4
oai_identifier_str oai:ddd.uab.cat:132605
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
from synthesis to application
title Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
spellingShingle Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
Cabana Jiménez, Laura
Nanotubs de carboni
Nanotubos de carbono
Carbon nanotubes
Biomedicina
Biomedicine
Hibrids inorgànics
Hibridos inórganicos
Inorganic hybrids
title_short Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
title_full Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
title_fullStr Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
title_full_unstemmed Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
title_sort Carbon nanotube ‒ inorganic hybrids
dc.creator.none.fl_str_mv Cabana Jiménez, Laura
author Cabana Jiménez, Laura
author_facet Cabana Jiménez, Laura
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química
Tobias, Gerard
Peral Pérez, José
dc.subject.none.fl_str_mv Nanotubs de carboni
Nanotubos de carbono
Carbon nanotubes
Biomedicina
Biomedicine
Hibrids inorgànics
Hibridos inórganicos
Inorganic hybrids
topic Nanotubs de carboni
Nanotubos de carbono
Carbon nanotubes
Biomedicina
Biomedicine
Hibrids inorgànics
Hibridos inórganicos
Inorganic hybrids
description Aquesta Tesi descriu la preparació de varis híbrids formats per nanotubs de carboni i material inorgànic per a diferents aplicacions, que van des de l'electrònica fins a la biomedicina. El propòsit d'aquesta recerca ha estat treballar en la funcionalització de nanotubs de carboni mitjançant la decoració externa i l'emplenat amb materials inorgànics per obtenir híbrids amb propietats funcionals. Com a pas previ a la funcionalització, els nanotubs de carboni s'han de purificar per a eliminar les impureses no desitjades. En aquesta Tesi, hem proposat un mètode de purificació per a nanotubs de carboni multicapa consistent en l'ús servir vapor d'aigua, que és un agent oxidant lleu. Hem investigat l'efecte del temps de tractament amb vapor d'aigua en el grau de purificació i escurçament dels nanotubs de carboni. Hem vist que la purificació amb vapor d'aigua genera mostres de nanotubs de carboni d'alta qualitat i amb les puntes obertes. A més, hem apreciat que la seva llargada pot ser modulada fàcilment. Un cop purificats els nanotubs de carboni, hem preparat diferents tipus d'híbrids mitjançant la incorporació del material a les seves parets. Hem procedit a la decoració externa dels nanotubs de carboni amb nanopartícules d'òxid de ferro superparamagnètiques a través d'un mètode dut a terme in situ. S'ha aconseguit obtenir un agent de contrast dual tant per ressonància magnètica com per imatge nuclear a través del etiquetat de les nanopartícules amb 99mTc. A més, s'ha mostrat que l'ús de nanotubs de carboni més curts milloren les propietats magnètiques de l'híbrid, obtenint així valors de relaxivitat més elevats. D'altra banda, hem incorporat de manera covalent clústers de metalacarborans a les parets de nanotubs de carboni monocapa, formant un híbrid amb alt contingut de 10B, que serà apropiat per la teràpia per captura neutrònica de bor. Diferents rutes sintètiques han estat investigades. La dispersabilitat de l'híbrid resultant ha estat més alta que en el cas dels nanotubs de carboni monocapa oxidats i, per tant, l'híbrid és un candidat potencial per a aplicacions biomèdiques. Finalment, hem investigat l'emplenat de nanotubs de carboni multicapa amb un sòlid van der Waals per capil·laritat del material en la seva fase fosa. Hem reportat per primer cop la formació de nanotubs monocapa inorgànics dins dels nanotubs de carboni. Així mateix, hem investigat la transformació dinàmica dels nanomaterials encapsulats sota la irradiació amb un feix d'electrons. També hem demostrat, utilitzant la teoria de la funció de densitat, que els nanotubs monocapa inorgànics són estables. Els resultats presentats en el marc d'aquesta Tesi expandeixen la capacitat dels híbrids formats per nanotubs de carboni i material inorgànic.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2
2015-01-01
2015
2015-01-01
dc.type.none.fl_str_mv Tesi doctoral
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
VoR
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://ddd.uab.cat/record/132605
url https://ddd.uab.cat/record/132605
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
instname:Universitat Autònoma de Barcelona
instname_str Universitat Autònoma de Barcelona
reponame_str Dipòsit Digital de Documents de la UAB
collection Dipòsit Digital de Documents de la UAB
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869423156686487552
spelling Carbon nanotube ‒ inorganic hybridsfrom synthesis to applicationCabana Jiménez, LauraNanotubs de carboniNanotubos de carbonoCarbon nanotubesBiomedicinaBiomedicineHibrids inorgànicsHibridos inórganicosInorganic hybridsAquesta Tesi descriu la preparació de varis híbrids formats per nanotubs de carboni i material inorgànic per a diferents aplicacions, que van des de l'electrònica fins a la biomedicina. El propòsit d'aquesta recerca ha estat treballar en la funcionalització de nanotubs de carboni mitjançant la decoració externa i l'emplenat amb materials inorgànics per obtenir híbrids amb propietats funcionals. Com a pas previ a la funcionalització, els nanotubs de carboni s'han de purificar per a eliminar les impureses no desitjades. En aquesta Tesi, hem proposat un mètode de purificació per a nanotubs de carboni multicapa consistent en l'ús servir vapor d'aigua, que és un agent oxidant lleu. Hem investigat l'efecte del temps de tractament amb vapor d'aigua en el grau de purificació i escurçament dels nanotubs de carboni. Hem vist que la purificació amb vapor d'aigua genera mostres de nanotubs de carboni d'alta qualitat i amb les puntes obertes. A més, hem apreciat que la seva llargada pot ser modulada fàcilment. Un cop purificats els nanotubs de carboni, hem preparat diferents tipus d'híbrids mitjançant la incorporació del material a les seves parets. Hem procedit a la decoració externa dels nanotubs de carboni amb nanopartícules d'òxid de ferro superparamagnètiques a través d'un mètode dut a terme in situ. S'ha aconseguit obtenir un agent de contrast dual tant per ressonància magnètica com per imatge nuclear a través del etiquetat de les nanopartícules amb 99mTc. A més, s'ha mostrat que l'ús de nanotubs de carboni més curts milloren les propietats magnètiques de l'híbrid, obtenint així valors de relaxivitat més elevats. D'altra banda, hem incorporat de manera covalent clústers de metalacarborans a les parets de nanotubs de carboni monocapa, formant un híbrid amb alt contingut de 10B, que serà apropiat per la teràpia per captura neutrònica de bor. Diferents rutes sintètiques han estat investigades. La dispersabilitat de l'híbrid resultant ha estat més alta que en el cas dels nanotubs de carboni monocapa oxidats i, per tant, l'híbrid és un candidat potencial per a aplicacions biomèdiques. Finalment, hem investigat l'emplenat de nanotubs de carboni multicapa amb un sòlid van der Waals per capil·laritat del material en la seva fase fosa. Hem reportat per primer cop la formació de nanotubs monocapa inorgànics dins dels nanotubs de carboni. Així mateix, hem investigat la transformació dinàmica dels nanomaterials encapsulats sota la irradiació amb un feix d'electrons. També hem demostrat, utilitzant la teoria de la funció de densitat, que els nanotubs monocapa inorgànics són estables. Els resultats presentats en el marc d'aquesta Tesi expandeixen la capacitat dels híbrids formats per nanotubs de carboni i material inorgànic.Esta Tesis describe la preparación de varios híbridos formados por nanotubos de carbono y material inorgánico para diferentes aplicaciones, que van desde la electrónica hasta la biomedicina. El propósito de esta investigación ha sido trabajar en la funcionalización de nanotubos de carbono mediante la decoración externa y el llenado con nanotubos inorgánicos para obtener híbridos con propiedades funcionales. Como paso previo a la funcionalización, los nanotubos de carbono se tienen que purificar para eliminar las impurezas no deseadas. En esta Tesis, hemos propuesto un método de purificación para nanotubos de carbono multicapa consistente en el uso vapor de agua, que es un oxidante leve. Hemos investigado el efecto del tiempo de tratamiento con vapor de agua en el grado de purificación y acortamiento de los nanotubos de carbono. Hemos visto que la purificación con vapor de agua genera muestras de nanotubos de carbono de alta calidad y con puntas abiertas. Además, hemos apreciado que su longitud puede ser modulada fácilmente. Una vez que se han purificado los nanotubos de carbono, hemos preparado diferentes tipos de híbridos mediante la incorporación del material en sus paredes. Hemos procedido a la decoración externa de los nanotubos de carbono con nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas a través de un método in situ. Se ha conseguido obtener un agente de contraste dual tanto para resonancia magnética como para imagen nuclear a través del etiquetado de las nanopartículas con 99mTc. Además, se ha mostrado que el uso de nanotubos de carbono más cortos mejoran las propiedades magnéticas del híbrido, obteniendo así valores de relajatividad más elevados. Por otro lado, hemos incorporado de manera covalente clústers de metalacarboranos en las paredes de nanotubos de carbono monocapa, formando un híbrido de alto contenido de 10B, que será apropiado para la terapia por captura neutrónica de boro. Diferentes rutas sintéticas han sido investigadas. La dispersabilidad del híbrido resultante ha sido más alta que en el caso de nanotubos de carbono monocapa oxidados y, por lo tanto, el híbrido es un candidato potencial para aplicaciones biomédicas. Finalmente, hemos investigado el llenado de nanotubos de carbono multicapa con un sólido van der Waals por capilaridad del material en su fase fundida. Hemos reportado por primera vez la formación de nanotubos inorgánicos monocapa dentro de los nanotubos de carbono. Asimismo, hemos investigado la transformación dinámica de los nanomateriales encapsulados bajo la radiación de un haz de electrones. También hemos demostrado, usando la teoría de la función de densidad, que los nanotubos monocapa inorgánicos son estables. Los resultados presentados en el marco de esta Tesis expanden la capacidad de los híbridos formados por nanotubos de carbono y material inorgánico.This Thesis reports on the preparation of various carbon nanotube‒inorganic hybrids for different applications, ranging from electronics to biomedicine. The purpose of the investigation has been to work on the functionalization of carbon nanotubes by both external decoration and endohedral filling with inorganic materials to obtain hybrids with functional properties. Prior to the functionalization, a purification step must be conducted to remove undesired side products from the synthesis of CNTs. In this Thesis, a purification method using steam, a mild oxidizing agent, is proposed for multi-walled carbon nanotubes. We have investigated the effect of the steam treatment time on the degree of purification and shortening of the carbon nanotubes. Steam purification results in samples open-ended, high-quality nanotubes, which length can be easily modulated. Once carbon nanotubes have been purified, we have prepared different types of hybrids by incorporating the material on the walls of the carbon nanotubes. We have externally decorated carbon nanotubes with superparamagnetic iron oxide nanoparticles by an in situ method. A dual imaging in vivo agent for both magnetic resonance and nuclear imaging has been achieved after labelling the nanoparticles with 99mTc. Moreover, it has been revealed that shorter carbon nanotubes enhance the magnetic properties of the hybrid, obtaining higher relaxivity values. On the other hand, we have covalently attached metallacarborane clusters on the walls of single walled carbon nanotubes to form a hybrid with high 10B content that will be appropriate for boron neutron capture therapy. Different synthetic routes have been studied. The dispersibility of the resulting hybrid was higher than that of oxidized single-walled carbon nanotubes, and therefore the hybrid is a potential candidate for biomedical applications. Finally, we have investigated the filling of multi-walled carbon nanotubes with a van der Waals solid by molten phase capillary wetting. We have reported on the formation of single-layered inorganic nanotubes inside carbon nanotubes for the first time. We have also investigated the dynamic transformation of the encaged nanomaterials under electron beam irradiation. Moreover the intrinsic stability of the single-layered inorganic nanotube has been demonstrated using density function theory. The results presented within this Thesis further expand the capabilities of carbon nanotube‒inorganic hybrids.Universitat Autònoma de BarcelonaUniversitat Autònoma de Barcelona. Departament de QuímicaTobias, GerardPeral Pérez, José 22015-01-0120152015-01-01Tesi doctoralhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06VoRhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://ddd.uab.cat/record/132605reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UABinstname:Universitat Autònoma de BarcelonaInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ddd.uab.cat:1326052026-06-06T12:50:31Z
score 15,300724

Similares en LA Referencia