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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/651| Estudio del efecto de la modificación superficial de fibras de carbono por plasma de argón, nitrógeno o aire, sobre el depósito de una plantilla de TiO2 para la síntesis vía microondas de nanopartículas alargadas de TiO2/BaTiO3 en su superficie | |
| MARíA DEL CARMEN AGUILAR CASTRO | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en Tecnología de Polímeros | |
| En esta tesis de maestría se reporta un método de síntesis de nanopartículas alargadas de
TiO2/BaTiO3 perpendicularmente orientadas a la superficie de fibras de carbono (FC). Este método
de síntesis consistió en tres procesos solvotérmicos asistidos por microondas: a) síntesis de una
plantilla de TiO2 sobre las FC, b) crecimiento de nanopartículas alargas de TiO2 y c) conversión
de TiO2 a BaTiO3. Se estudió el efecto de tratamientos superficiales de las FC por plasma de argón,
nitrógeno o aire sobre la síntesis del TiO2/BaTiO3 en su superficie, así como el rol de dos
precursores, isopropóxido de titanio (IpTi) y Tert-butóxido de titanio (TbTi) para la generación de
la plantilla inicial de TiO2, sobre las propiedades morfológicas y cristalográficas del material
resultante. Las propiedades morfológicas se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido
y de fuerza atómica mientras que las cristalográficas se realizaron por difracción de rayos X. Se
realizaron ensayos de tensión monotónica hasta fractura en fibras individuales para cuantificar los
cambios estructurales ocasionados por los tratamientos por plasma y el sembrado de TiO2. Se
observó que tanto la modificación por plasma, como el sembrado de la plantilla de TiO2 son
determinantes para obtener nanopartículas de TiO2/BaTiO3 perpendicularmente orientadas a la
superficie de las FC. La modificación superficial de las FC por plasma altera su topología y
aumenta su rugosidad en ~11 % (nitrógeno), ~56 % (aire) y ~81 % (argón) con respecto a las fibras
prístinas. Los ensayos mecánicos revelaron que tanto los tratamientos superficiales por plasma
como la etapa de sembrado reducen la resistencia mecánica de las fibras en hasta un 25% (plasma
de nitrógeno), mientras que el módulo aumenta hasta un 18% cuando se emplea argón en la
modificación superficial y TbTi en el sembrado de TiO2. Después de la etapa de crecimiento de
TiO2, las nanopartículas exhibieron una morfología alargada orientada perpendicularmente a la
superficie de las fibras y después de su conversión a BaTiO3, éstas siguieron siendo alargadas,
pero con una terminación poliédrica. Las nanopartículas de TiO2 sintetizadas sobre las FC están
en fase rutilo, y se observó que el número de nanopartículas por unidad de área es mayor al utilizar
plasma de argón o aire en el tratamiento con plasma y utilizando TbTi como precursor en la etapa
de sembrado. La conversión a BaTiO3 es parcial y se encuentra en fase tetragonal. Se obtuvo que usando nitrógeno como gas ionizante para el plasma e IpTi como precursor en la etapa de sembrado se obtiene una mayor distorsión tetragonal. Los materiales desarrollados en marco de esta tesis de maestría tienen uso potencial en dispositivos de conversión y almacenamiento de energía, sistemas de tratamiento de agua, sensores y/o actuadores. | |
| 2020 | |
| Trabajo de grado, maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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| Tesis MTP Ma. del Carmen Aguilar.pdf | María del Carmen Aguilar Castro - Maestría en Tecnología de Polímeros | 4.8 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |