Funcionalización de láminas de grafeno con polietilenimimas hiperramificadas (PEI)

Abstract

[ES] Se ha injertado polietilenimina hiperramificada (HBPEI) en la superficie de óxido de grafeno (GO) mediante distintos procedimientos. El análisis de resultados nos permitió conocer bajo qué condiciones de reacción obtenemos una mayor cantidad de HBPEI en la superficie de GO, así como los tipos de reacciones que tienen lugar durante el proceso. Las condiciones de reacción estudiadas incluyeron disolventes, temperatura y tiempo de reacción. La optimización de las condiciones nos ha permitido obtener un material híbrido constituido por un 31 % de HBPEI y una cantidad de oxígeno inferior al 40 % del oxígeno presente en el GO. La estructura de estos nuevos materiales se analizó mediante análisis elemental, espectroscopía infrarroja y resonancia magnética nuclear de 13C en estado sólido, concluyendo que la HBPEI se enlaza al GO a través de enlaces imina y amida, además de los enlaces a carbono saturado por reacción con los epóxidos ya publicados.

[EN] In this work, hyperbranched polyethyleneimine (HBPEI) has been used to be grafted onto the surface of GO. We studied several procedures to gain information about the best reaction condition to get as much as possible HBPEI grafting onto the GO surface, also to identify the reactions that take place during the grafting process. The reaction conditions that were studied included different reaction solvents, temperature and reaction time. Their optimization lead us to obtain a hybrid material made of 31 % HBPEI and oxygen amount much lower than that initially existing in the GO (only 40 % is maintained). The structure of the newly synthesized materia Is was analyzed by elemental analysis, infrared spectroscopy and solid-state 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. From the analytical information we conclude that HBPEI is bonded to GO by formation of imine and a mide bonds (besides the known bonding to saturated carbons obtained by reaction with epoxides.