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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/581| Compósitos polianilina-nitruro de carbono polimérico modificado orientados al almacenamiento de energía | |
| Manuel Eduardo Martínez Cartagena | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en tecnología de polímeros | |
| El presente trabajo consistió en tres etapas como se detallan a continuación: En la primera etapa se llevó a cabo la síntesis de nitruro de carbono polimérico modificado mediante condiciones solvotermales utilizando como precursores urea y pentóxido de fósforo. Las reacciones se realizaron en una autoclave de acero inoxidable hermética sellada que opero como reactor. Las condiciones de reacción consistieron en evaluar el tiempo de reacción (entre 7 y 24 horas), zinc metálico como catalizador, temperatura (entre 230-280°C) y tipo de solvente (tolueno y hexano,). Los productos se caracterizaron por medio de diversas técnicas: RMN, XRD, FTIR, Análisis Elemental, TGA, TEM, SEM, XPS y AFM. Los resultados de la caracterización mostraron la obtención de materiales tipo g-CN modificado con oxígeno, fósforo, así como morfología tipo laminar. La estructura y composición química del g-CN modificado revelaron que está es dependiente de los elementos dopantes y de las condiciones de reacción. En la segunda etapa se investigó el depósito de la hematina (catalizador biomimético con actividad tipo peroxidasa) sobre las láminas de g-CN modificado, encontrándose que el nitruro de carbono polimérico modificado es capaz de interactuar con esta metaloporfirina para formar un ensamblaje supramolecular hematina/g-CN modificado. Esto último esta soportado por el análisis de los resultados de técnicas de UV-vis y XRD. En la última etapa de este trabajo se utilizó el ensamble molecular Hematina/g-CN modificado para catalizar la síntesis biomimética de polianilina, para tal propósito el catalizador fue dispersado en medio ácido (pH 1), condiciones que han sido reportadas como las más apropiadas para obtener la forma intrínsecamente semiconductora (emeraldina) de este polímero. Los productos de estos experimentos fueron caracterizados por UV-Vis, XRD, TEM, SEM, FTIR, TGA y pruebas electroquímicas (voltametría cíclica, cronopotenciometría y EIS). El análisis de los resultados obtenidos indica que los nanocompósitos PANI/g-CN-modificado obtenidos presentan capacitancias especificas (Cs) entre 165-294 F/g y densidades de energía entre 12.5-44 Wh/kg a 5 A/g, valores que están dentro del rango de materiales supercapacitivos de acuerdo a la literatura (101-103 F/g y 1-15 Wh/kg). Entre estos el compósito PANI/g-POCN mostró la mejor estabilidad tras cientos de ciclos de carga-descarga a densidad de corriente de 3 A/g, sugiriendo su potencial aplicación en el desarrollo de capacitores electro | |
| 2018 | |
| Tesis de maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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| Tesis MTP Manuel Eduardo Martinez Cartagena 8 Feb 2018.pdf | 7.03 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |