2.37. Oxidación de nanotubos de carbono con energía solar

Los nanotubos de carbono (CNT) han atraído considerable atención durante los últimos años para ser empleados en numerosas aplicaciones potenciales, debido a sus notables propiedades, tales como propiedades mecánicas y eléctricas. Gracias a ellas se espera que los CNTs sean importantes modificadores de los materiales compuestos poliméricos. A fin de obtener nanocompuestos con propiedades mejoradas, es necesario en muchas ocasiones el oxidar o funcionalizar su superficie con el fin de mejorar la interacción CNT-matriz y la dispersión de los CNTs en la matriz. Se emplean diferentes tratamientos químicos para oxidar los CNT, principalmente tratamientos ácidos [1]. Sin embargo, el alto consumo de disolventes y la energía necesaria para estos procesos de oxidación y el hecho de que la morfología de los nanotubos de carbono puede ser dañada durante el proceso de oxidación, señalan la necesidad de procesos más respetuosos con el medio ambiente.
IK4-TEKNIKER está trabajando en la oxidación de la CNT por el proceso fotoFenton asistido por energía solar. Este proceso está demostrado que supera los principales problemas asociados con los procesos convencionales. El proceso de Fenton consiste en la generación de radicales hidroxilo, que tienen un alto potencial de oxidación, utilizando H2O2 como fuente de radicales OH • y sal Fe2 + como catalizador en un medio acuoso (pH = 2,7) [2]. Cuando el tipo de proceso se ve favorecido por la radiación UV, se llama proceso fotoFenton. Las condiciones del proceso tales como la concentración de reactivo, la relación de reactivo y el tiempo de reacción se han optimizado usando un colector parabólico para concentrar la radiación solar. El proceso promueve la generación de carboxílico (-COOH), carbonílico (C=O) y/o hidroxílicos (-OH) en grupos de la superficie de los CNTs sin afectar a su integridad estructural. El proceso fotofenton logra un aumento en el grado de oxidación en comparación con un método de oxidación usual, la oxidación con HNO3 concentrado ácido.
En resumen, la oxidación de los CNTs por el proceso fotoFenton asistido por energía solar se demostró una alternativa adecuada ambientalmente amigable y menos costosa a los procesos de oxidación química convencionales. Composites obtenidos por la incorporación de CNTs oxidados con el proceso de fotoFenton en poliamida 6 muestran un comportamiento similar a la obtenida por la incorporación de CNT oxidados con métodos químicos comunes.


[1] V. Datsyuk, M. Kalyva, K. Papagelis, J. Parthenios, D. Tasis, A. Siokou, I. Kallitsis, C. Galiotis, Carbon 46 (2008) 833–840
[2] L. Zhang, J. Li, Z. Chen, Y. Tang, Y. Yu, Applied Catalysis A: General 299 (2006) 292–297

Esta entrada fue publicada en Sin categoría. Guarda el enlace permanente.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *