Título
Diseño de un proceso para la obtención de papeles a base de nanotubos de carbono (buckypaper)
Process design to obtain buckypapers
Autor
Enrique Contreras Bernabe
Colaborador
José Manuel Romo Herrera (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
El interés comercial actual en nanotubos de carbono (CNT) se basa principalmente en sus propiedades mecánicas y sus propiedades de conducción electrónica y térmica, incorporándolos en diversos productos tales como baterías, artículos deportivos, piezas de automóviles, cascos de barcos o filtros de agua entre otros. La fase actual en el campo CNTs llama al aprendizaje, diseño y aplicación de métodos de procesamiento con el fin de preparar los materiales funcionales y manejables que pueden aportar la mayoría de las propiedades CNTs. Los Buckypapers corresponden a una arreglo macroscópico de los nanotubos de carbono, para poder obtener dicho material, los nanotubos de carbono sucios (con una apariencia inicial de hollín) deben ser procesados por diferentes técnicas fisicoquímicas. Una vez obtenido el buckypaper, tendrá una apariencia de una membrana flexible o de papel con un color negro y las propiedades mecánicas y de conductividad robustas. En este trabajo se presenta una ruta minimalista para ensamblar buckypapers, que fueron exhaustivamente caracterizados por tres técnicas fisicoquímicas diferentes, necesarias como pasos subsiguientes con el fin de entender el efecto de cada uno de ellos en la obtención del material. Una primera técnica corresponde a un paso hidrotermal donde un ingrediente principal corresponde a la dispersión mecánica, una segunda técnica corresponde a un reflujo en HCl para eliminar los compuestos de hierro que se encuentran como subproductos en la muestra, y la tercera técnica corresponde a un tratamiento térmico. Calidad general de la muestra fue evaluada por SEM, TGA, espectroscopia Raman y mediciones de conductividad.
Current commercial interest in Carbon Nanotubes (CNTs) is mainly based on their mechanical, electronic and thermal conduction properties, incorporating them in diverse products such as batteries, sporting goods, automotive parts, boat hulls or water filters among others. The present stage in the CNTs field calls for designing, learning and implementing processing methods in order to prepare functional and manageable materials that can make the most of CNTs properties. The Buckypapers correspond to a macroscopic arrangement of carbon nanotubes, which in order to obtain them, the raw carbon nanotubes with an initial soot appearance must be processed by different physicochemical techniques. Once obtained the buckypaper, it will have an appearance of a flexible membrane or paper with a black color and robust mechanical and conductivity properties. It is presented a minimalistic way to assembly buckypapers, which were exhaustively characterized by three different physicochemical techniques needed as subsequent steps in order to understand the effect of each of them in obtaining the material. A first technique corresponds to a Hydrothermal step where a main ingredient corresponds to mechanical dispersion, a second technique corresponds to a Reflux in HCl to remove the iron compounds found as by products in the sample, and the third technique corresponds to a Heat Treatment. Sample overall quality was evaluated by SEM, TGA, Raman Spectroscopy and Conductivity measurements.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2015
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Contreras Bernabe, E.2015.Diseño de un proceso para la obtención de papeles a base de nanotubos de carbono (buckypaper).Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.52 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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