Funcionalización covalente de materiales nanoestructurados de carbono y estudio de sus propiedades

Abstract

[ES] Se ha funcionalizado covalentemente un óxido de grafeno comercial (GO), mediante injerto de una polietilenimina hiperramificada (HBPEI) de Mw 1.800, para obtener un material híbrido GO-HBPEI. Se han estudiado las propiedades adsorbentes del material híbrido frente a Cu2+ y Pd2+, mediante la obtención de las isotermas de adsorción a 25ºC y pH 5. El material GO-HBPEI mejora la capacidad de retención de los iones metálicos respecto a GO. Esto confirma que se han transferido las propiedades complejantes de las funciones aminas de HBPEI a la superficie del GO. A partir de los datos obtenidos en los estudios de adsorción, se han preparado materiales GO-HBPEI-M2\ con cantidades controladas de ion metálico. Se han obtenido materiales grafénicos decorados en su superficie con nanopartículas metálicas, mediante reducción con NaBH4 de los materiales GO-HBPEI-Cu 2+ y GO-HBPEI-Pd 2+. Estas nanopartículas tienen un tamaño uniforme (< 5 nm) y se encuentran bien dispersas sobre la superficie grafénica.

[EN] The purpose of this project is the covalent functionalization of commercial graphene oxide (GO) by grafting of hyperbranched polyethyleneimine (HBPEI) of Mw 1800, to get a hybrid material GO-HBPEI. The adsorbent properties of the functionalized GO versus Cu2+ and Pd2+ have been studied by obtaining the adsorption isotherms at 25ºC and pH 5. The GO-HBPEI material shows a significant improvement in the adsorption capacity of the metal ions with respect to GO. This confirms that transference of the complexing properties of the amine functions to the surface of the GO has occurred. From the data provided by the adsorption studies, GO-HBPEI-M2+ materials have been prepared, with controlled amounts of metal ion. Graphene materials decorated on its surface with metallic nanoparticles have been obtained, by reduction with Na8H4 of GO-HBPEI-Cu2+ and GO-HBPEI-Pd 2+ materials. These nanoparticles have a uniform size (<5 nm) and the nanoparticles are well spread in the graphene surface.