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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/15565
Título : | Síntesis y caracterización de óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido |
Autor : | Lunavictoria Beltrán, Miguel Ángel |
Director(es): | Tubón Usca, Gabriela |
Tribunal (Tesis): | Castro Cepeda, Lidia del Rocío |
Palabras claves : | TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;NANOTECNOLOGÍA;PRODUCCIÓN DE NANOMATERIALES;GRAFENO;ESPECTROSCOPIA |
Fecha de publicación : | 11-mar-2020 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Lunavictoria Beltrán, Miguel Ángel. (2020). Síntesis y caracterización de óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTFM;15T00792 |
Abstract : | In the present degree work, the synthesis and characterization of graphite oxide (GO) and reduced graphite oxide (rGO) was performed; after comparing different methods that exist to oxidize graphite, it was finally experimented based on the changed Hummers method; starting with potassium permanganate aliquots. Besides, the addition of sodium nitrate to oxidize graphite was omitted. With his modification it was expected to eliminate toxic gases such as nitrogen dioxide and residual contamination from sodium and nitrate ions. For the rGO, some reduction techniques were discarded because their synthesis process was not environmentally friendly, so it was decided to use two reducing agents; ascorbic acid and citric acid. With the characterization of the rGO, it was concluded that, the reduction process with ascorbic acid was more effective since the reduction with citric acid cannot be carried out for long times and that the functional groups it provides cause deeper oxidation on the GO layers. After the synthesis process was completed, each material was characterized by SEM-EDS, FT-IR, Uv-Vis, and Raman spectroscopy. Using SEM, large-leafed, high-purity graphite, a wrinkled graphite oxide with its typical veil shape, and a characteristically reduced graphite oxide were observed, as if the GO had been unfolded. From FT-IR spectroscopy, peaks of GO and rGO were obtained, representing the carboxyl, epoxy and hydroxyl groups, and likewise the loss of some of these after the reduction process. Through Uv-Vis the characteristic peaks of GO and rGO were gotten; at 229 nm and 272 nm, respectively. Finally, with the Raman spectroscopy, it was confirmed that the got material was GO and rGO when corroborating it with scientific literature. |
Resumen : | En el presente trabajo de titulación se realizó la síntesis y caracterización de óxido de grafeno (GO) y óxido de grafeno reducido (rGO); tras comparar entre los distintos métodos que existen para oxidar al grafito, finalmente se experimentó en base al método Hummers modificado; comenzando en alícuotas de permanganato de potasio. Además, se omitió la adición de nitrato de sodio para oxidar al grafito. Mediante está modificación se espera eliminar gases tóxicos como dióxido de nitrógeno y la contaminación residual que generan los iones de nitrato y sodio. Para el rGO se descartaron algunas técnicas de reducción debido a que su proceso de síntesis no era amigable con el ambiente, por lo que se optó por usar dos agentes reductores; ácido ascórbico y ácido cítrico. Con la caracterización de rGO se concluyó que, el proceso de reducción con ácido ascórbico fue más efectivo, ya que la reducción con el ácido cítrico no puede llevarse a cabo por tiempos largos y que los grupos funcionales que aporta causan una oxidación más profunda sobre los estratos de GO. Terminado el proceso de síntesis se caracterizó cada material por SEM-EDS, FT-IR, Uv-Vis y espectroscopia Raman. Mediante SEM se observó un grafito de hojas grandes y pureza alta, un óxido de grafeno arrugado con su típica forma de velo y un óxido de grafeno reducido característico, como si se hubiera desplegado el GO. De la espectroscopía FT-IR se obtuvo picos de GO y rGO, representando los grupos carboxilos, epoxi e hidroxilos, y de igual forma la perdida de algunos de estos tras su proceso de reducción. Mediante Uv-Vis se tuvo los picos característicos de GO y rGO; a 229 nm y 272 nm, respectivamente. Finalmente, con la espectroscopia Raman se confirmó que el material obtenido era GO y rGO, al corroborarlo con literatura científica. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/15565 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniero/a Mecánico/a |
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