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http://ciqa.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1025/642| Estudio del Efecto de la Dispersión de Grafeno/Cobre en una Matriz de Hule de Silicón Sobre las Propiedades Térmicas, Eléctricas y Antimicrobianas | |
| Daniel Eduardo Solórzano Ojeda | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Maestría en Tecnología de Polímeros | |
| El presente trabajo de investigación se encuentra dividido en dos etapas. La primera
es la obtención de nanopartículas híbridas de grafeno con cobre que serán posteriormente
incorporadas en una matriz de hule de silicón. De esta manera, la segunda etapa es el estudio
de las propiedades térmicas, eléctricas y antimicrobianas de los compuestos de silicón.
En primer lugar, se realizó el estudio en los tiempos de molienda entre partículas de
cobre y de grafeno. Se analizaron dos tiempos de molienda de 3 y 5 horas. Las muestras
obtenidas después de esta molienda fueron caracterizadas por Raman, difracción de rayos-X
(DRX) y microscopia electrónica de transmisión (TEM) para poder definir el efecto del
tiempo de molienda sobre la adhesión de las partículas de cobre sobre las laminillas de
grafeno. Con lo cual se determinó que el tiempo más adecuado fue de 5 horas de molienda.
Una vez establecido el tiempo de molienda para generar las nanopartículas de
grafeno/cobre, se elaboraron a dos concentraciones: 50/50 y 70/30 de G/Cu. A continuación,
se realizaron pruebas en reómetros (reómetro rotatorio modelo MCR-50 marca Anton Paar y
rubber process analyzer) con lo se determinó el tiempo de dispersión adecuado y el tiempo
de entrecruzamiento del hule de silicón. De esta forma se encontraron los parámetros
necesarios para poder elaborar los compuestos de silicón con grafeno y cobre. Para el estudio
de sus propiedades se consideraron dos concentraciones de 3% y 7% de cada una de las
nanopartículas mencionadas anteriormente. De esta manera se determinaron sus propiedades
de conductividad térmica, resistividad eléctrica y respuesta antimicrobiana a dos tipos de
bacterias (E. coli y S. aureus).
Por último, se compararon las propiedades obtenidas en los nanocompuestos con las
diferentes proporciones de nanopartículas y el efecto de añadir líquido iónico en la matriz de
silicón, el cual fue utilizado buscando mejorar la dispersión de las nanopartículas en la matriz
polimérica. Los principales resultados fueron la obtención de una conductividad térmica de
0.98 W/m.K para una concentración de 7 % de nanopartículas de grafeno con cobre, una
resistividad eléctrica superficial de 6.5x10
Ω·cm con 3% de nanopartículas y una respuesta
antimicrobiana de 4.0 con respecto a la E. coli y de 5.2 para la S. aureus con 7% de
nanopartículas con liquido iónico. Pudiéndose definir las formulaciones con propiedades de conductividad térmica, eléctrica y propiedades antimicrobianas más adecuadas para su posible aplicación en aditamentos a base de silicón para uso médico. | |
| 2020 | |
| Trabajo de grado, maestría | |
| QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis de Maestría |
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| Tesis MTP Daniel Solorzano.pdf | Daniel Eduardo Solórzano Ojeda - Maestría en Tecnología de Polímeros | 2.36 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |