Compósitos a base de grafeno oxidado: propiedades adsortivas y catalíticas
"En el presente trabajo de investigación se sintetizaron compósitos a base de óxido de grafeno empleando procesos hidrotérmicos asistidos por microondas (HTAM). Inicialmente, se sintetizó óxido de grafeno reducido (RGO) a partir de la oxidación de grafito prístino por el método de Hummers Mejor...
| Author: | |
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| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2015 |
| Country: | México |
| Institution: | Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica |
| Repository: | Repositorio Institucional del IPICYT |
| Language: | Spanish |
| OAI Identifier: | oai:ipicyt.repositorioinstitucional.mx:1010/828 |
| Online Access: | http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/431 http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/828 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | info:eu-repo/classification/Autor/Óxido de grafeno info:eu-repo/classification/Autor/Nanocomposito info:eu-repo/classification/Autor/Método hidrotérmico info:eu-repo/classification/Autor/Nanoesferas de sílice info:eu-repo/classification/Autor/Óxido de cerio info:eu-repo/classification/cti/7 info:eu-repo/classification/cti/33 info:eu-repo/classification/cti/3312 info:eu-repo/classification/cti/331299 |
| Summary: | "En el presente trabajo de investigación se sintetizaron compósitos a base de óxido de grafeno empleando procesos hidrotérmicos asistidos por microondas (HTAM). Inicialmente, se sintetizó óxido de grafeno reducido (RGO) a partir de la oxidación de grafito prístino por el método de Hummers Mejorado, teniendo la ventaja de disminuir la cantidad de ácidos utilizados en la oxidación. La expansión-exfoliación y reducción de las capas de óxido de grafito se realiza vía HTAM. La exfoliación resultante fue turbostática produciendo capas delgadas hasta 3 micras y corrugadas, debido a la presencia de dominios sp2-sp3 en las capas. La reducción modifica la química superficial de la capas, con grupos funcionales remanentes tales como hidroxilos, carbonilos y epóxidos. El RGO resultante presenta alta higroscopicidad, disminución en el número de capas, sin embargo, esto produce pliegues en los bordes de las capas, debido a su condición turbostática pero con mejor calidad que el RGO comercial. Para estabilizar las capas de RGO, se sintetizaron compósitos a base de este material, el primer compósito fue con nano-esferas de SiO2 (RGO-SNS). La técnica hidrotérmica utilizada favorece una alta dispersión de las nano-esferas de SiO2 sobre las capas de RGO. La condición estructural turbostática de RGO facilita una mejor dispersión y enlace de las nano-esferas sobre y entre las capas de RGO. El área superficial del compósito así como la presencia de los grupos funcionales confieren al material compósito, una alta capacidad de adsorción en la remoción de Rodamina B (RhB). Los experimentos de reversibilidad y reutilización del compósito muestran una fuerte interacción con el contaminante. Para evaluar sus propiedades reductivas se utilizó hidracina como fuente de electrones, alcanzando la reducción de RhB en 2 horas. Además, las propiedades adsortivas de RGO-SNS se evaluaron con azul de metileno (AzM) como contaminante modelo. Las isotermas resultantes se ajustan al modelo de Langmuir, es decir, la interacción es mediada por grupos funcionales en la superficie del compósito. Un segundo compósito fue obtenido mediante el crecimiento vía HTAM de nanoestructuras de CeO2 sobre las capas de RGO (RGO-CeO2). Los análisis de estructura y morfología muestran la formación de nano-cubos y nano-barras de CeO2, los cuales presentaron una estructura cúbica fcc tipo Fluorita." |
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