Elaboración de un nanocompósito óxido de grafeno reducido – hule de silicona grado industrial y su caracterización de la dispersión en la matriz
Resumen
Se preparó un nanocompósito por medio del método de polímerización in situ. Las materias primas para la elaboración de este nanocompósito fueron un hule de silicona cargado con diatomeas y óxido de grafeno reducido, ambos de grado industrial. Mediante microscopia electrónica de barrido (SEM) se analizó la morfología de la superficie del compósito observándose conjuntos de láminas de óxido de grafeno reducido (OGR) en la superficie del hule de silicona (HS). Con el propósito de estudiar la dispersión del OGR se realizaron estudios mediante microscopía electrónica de alta resolución (STEM) y microscopía óptica por luz transmitida, estos métodos fueron útiles para poder discriminar las áreas donde existe HS, pero no para poder distinguir entre las áreas donde existe OGR y diatomeas. Los resultados obtenidos por STEM son útiles para el estudio de fenómenos a nivel micro y nano escala en sistemas de nanocompósitos. El análisis realizado por microscopia óptica por luz transmitida puede ser útil para poder explicar fenómenos de formación de caminos de conductividad térmica. Este compósito tiene aplicaciones potenciales para ser usado como disipador de calor en la industria de la arquitectura y electrónica. Los materiales usados son de grado industrial y esto disminuye el tiempo requerido para realizar pruebas previas para aplicaciones industriales.
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Alazmi, A., Rasul, S., Patole, S. P., & Costa, P. M. J. P. (2016). Comparative study of synthesis and reduction methods for graphene oxide. 116, 153-161.
Böke, H., Çizer, Ö., İpekoğlu, B., Uğurlu, E., Şerifaki, K., Toprak, G. J. C., & Materials, B. (2008). Characteristics of lime produced from limestone containing diatoms. 22(5), 866-874.
Burger, N., Laachachi, A., Ferriol, M., Lutz, M., Toniazzo, V., & Ruch, D. (2016). Review of thermal conductivity in composites: Mechanisms, parameters and theory. Progress in Polymer Science, 61(Supplement C), 1-28. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2016.05.001
Chen, H., Ginzburg, V. V., Yang, J., Yang, Y., Liu, W., Huang, Y., . . . Chen, B. (2016). Thermal conductivity of polymer-based composites: Fundamentals and applications. Progress in Polymer Science, 59, 41-85. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2016.03.001
Díaz, I. & Pascual, L.(2011). Microscopía Electrónica de Materiales.
Dimiev, A. M. (2016). Graphene oxide: Fundamentals and applications. John Wiley & Sons.
Eigler, S., & Hirsch, A. (2014). Chemistry with Graphene and Graphene Oxide—Challenges for Synthetic Chemists. Angewandte Chemie International Edition, 53(30), 7720-7738. https://doi.org/10.1002/anie.201402780
Galder Kortaberria, A. T. (2017). Block Copolymer Nanocomposites (First ed.).
ISO. (2015). Nanotechnologies. In Vocabulary — Part 1: Core terms (pp. 3).
Jin, Y., Beaucage, G., Vogtt, K., Jiang, H., Kuppa, V., Kim, J., Narayanan, V. (2017). A pseudo-thermodynamic description of dispersion for nanocomposites. Polymer, 129(Supplement C), 32-43. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.polymer.2017.09.040
Kammer, M., Hedrich, R., Ehrlich, H., Popp, J., Brunner, E., & Krafft, C. (2010). Spatially resolved determination of the structure and composition of diatom cell walls by Raman and FTIR imaging. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 398(1), 509-517. https://doi.org/10.1007/s00216-010-3924-0
Kröger, N., & Poulsen, N. (2008). Diatoms - From cell wall biogenesis to nanotechnology. Annual Review of Genetics, 42(1), 83-107. https://doi.org/10.1146/annurev.genet.41.110306.130109
Ma, W.-S., Li, J., & Zhao, X.-S. (2013). Improving the thermal and mechanical properties of silicone polymer by incorporating functionalized graphene oxide [journal article]. Journal of Materials Science, 48(15), 5287-5294. https://doi.org/10.1007/s10853-013-7320-y
Reyes Gasga, J. J. M. n. R. i. e. n. y. n. (2020). Breve reseña histórica de la microscopía electrónica en México y el mundo. 13(25), 79-100.
Thangavel, S., Elayaperumal, M., & Venugopal, G. (2012). Synthesis and properties of tungsten oxide and reduced graphene oxide nanocomposites. Materials Express, 2(4), 327-334.
Todd, T., Zhen, Z., Tang, W., Chen, H., Wang, G., Chuang, Y., Xie, J. (2014). Iron oxide nanoparticle encapsulated diatoms for magnetic delivery of small molecules to tumorsElectronic supplementary information (ESI) available: Details on experimental methods, SEM analysis of IONP-DTMs and DTMs after incubation in a body fluid mimic. See DOI: 10.1039/c3nr05623f. 6(4), 273-276. https://doi.org/10.1039/c3nr05623f
Tsukamoto, T., & Ogino, T. (2009). Morphology of graphene on step-controlled sapphire surfaces. Applied Physics Express, 2(7), 75502. https://doi.org/10.1143/APEX.2.075502
Vasani, R. B., Losic, D., Cavallaro, A., & Voelcker, N. H. (2015). Fabrication of stimulus-responsive diatom biosilica microcapsules for antibiotic drug deliveryElectronic supplementary information (ESI) available: SEM and AFM images of diatoms and detailed experimental procedures. See DOI: 10.1039/c5tb00648a. 3(21), 4325-4329. https://doi.org/10.1039/c5tb00648a
Wang, Y., Yu, J., Dai, W., Song, Y., Wang, D., Zeng, L., & Jiang, N. (2015). Enhanced thermal and electrical properties of epoxy composites reinforced with graphene nanoplatelets. 36(3), 556-565. https://doi.org/10.1002/pc.22972
Wolf, E. L. (2014). Applications of Graphene. Springer Verlag.
Wong, H.-S. P., & Akinwande, D. (2011). Carbon nanotube and graphene device physics. Cambridge University Press.
Xue, Q., & Sun, J. (2016). Electrical Conductivity and Percolation Behavior of Polymer Nanocomposites. In X. Huang & C. Zhi (Eds.), Polymer Nanocomposites: Electrical and Thermal Properties (pp. 51-82). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-28238-1_3
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