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dc.contributorBusquets Mataix, David
dc.contributorMateo García, Antonio Manuel
dc.contributor.authorMathias, Marie-France
dc.contributor.otherUniversitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal·lúrgica
dc.date.accessioned2013-02-06T12:40:31Z
dc.date.available2013-02-06T12:40:31Z
dc.date.issued2012-06
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/2099.1/17073
dc.description.abstractEl grafeno se puede definir como un cristal bidimensional consistente en una red hexagonal de átomos de carbono que se obtiene a partir del grafito. En efecto, se puede considerar que el grafito está compuesto de planos superpuestos de grafeno. Por lo tanto se entiende que separando estas láminas bidimensionales del grafito se obtiene el grafeno. En particular, uno de los métodos más habituales para su utilización en aplicaciones de electrónica de potencia es el método químico de oxidación y reducción. El papel principal de la oxidación es de exfoliar los diferentes planos, al hacer que adquiera un carácter hidrófilo y por lo tanto dispersable en agua, mientras que la reducción, permite quitar los grupos funcionales formados durante la oxidación manteniendo la exfoliación. El objetivo principal del presente trabajo es el estudio en profundidad de la segunda etapa de preparación del grafeno por vía química, es decir, la reducción del óxido de grafeno (GO). Para ello se estudia mediante diferentes técnicas los efectos de diferentes antioxidantes sobre el oxido de grafeno obtenido después de la oxidación. Primeramente se empleó grafito como material carbonoso de partida y ácidos muy fuertes para la oxidación del mismo. A continuación, se hizo una selección de antioxidantes (reductores) fuertes y adecuados para conseguir reducir el GO. Uno de los objetivos principales de este trabajo era reducir el grafeno mediante un método químico que no fuera nocivo para el medio ambiente o para el ser humano. Por ello, estas investigaciones se llevaron a cabo en un contexto de respeto del medio ambiente, ya que los reductores seleccionados son o bien productos naturales o de uso cotidiano, en comparación con las substancias relativamente perniciosas que habitualmente se utilizan en la reducción del GO, como es el caso de la hidracina. Estudios experimentales detallados permitieron ver el efecto de diferentes antioxidantes como la aspirina, la vitamina C, el ácido cafeico, el ácido salicílico y el ácido cítrico. Partiendo del GO, se analizaron el efecto de los distintos antioxidantes. La herramienta fundamental de caracterización ha sido la espectroscopia ultravioleta-visible (UV-vis) y la microscopía electrónica. Debido al carácter hidrófobo del grafeno, durante la reducción se suele aglomerar por lo que asimismo se llevó a cabo un estudio sobre su dispersión mediante surfactantes. Estos estudios mostraron que ciertos antioxidantes logran reducir el GO y otros no. Se comprobó que la vitamina C reduce bien el GO y se descubrió que la aspirina tiene efectos similares. Por último, los estudios de dispersión dieron buenos resultados cuando se usó el Polisodio4-estirenosulfonato (PSS) aunque todavía hay margen para la mejora.
dc.language.isospa
dc.publisherUniversitat Politècnica de Catalunya
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.titleSynthesis and functionalization of graphene for power electronic applications
dc.typeMaster thesis (pre-Bologna period)
dc.rights.accessOpen Access
dc.audience.educationlevelEstudis de primer/segon cicle
dc.audience.mediatorEscola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona
dc.description.mobilityIncoming


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