Síntesis de nanoestructuras de carbono a partir de residuos sólidos de llanta de desecho / Ricardo Javier Mis Fernández

Tesis (Doctorado en Materiales Poliméricos) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2012.

El presente trabajo de tesis doctoral se enfoca en la obtención y caracterización morfológica y química de las nanoestructuras de carbono sintetizadas en tubos de cuarzo bajo presiones reducidas (10-2 y 10-5 torr) a 900 °C, durante 0.5, 2 y 6 h, empleando como fuente de carbono primario el Residuo Sólido de Llanta de Desecho (RSLLD) y ferroceno como catalizador. En la síntesis se obtuvieron dos fases, una fase sólida en polvo compuesta de nanoestructuras de carbono, y otra en forma de película negra muy brillante. Los análisis por microscopía (SEM y HRTEM) mostraron que las nanoestructuras sintetizadas son nanotubos de carbono de pared múltiple, fulerenos tipo cebolla y nanoesferas. Los nanotubos de carbono tienen un diámetro de aproximadamente 25 nm y una longitud mayor a 100 nm, mientras que los fulerenos tipo cebolla el diámetro es de 8 nm. Las nanoesferas presentan diferentes diámetros que van desde 200 nm hasta 4 !lm y algunos tienen centro metálico cubiertos con capas de carbono, de igual manera se encontraron nanoestructuras similares a una estrella de mar. Las películas presentaron un espesor aproximadamente entre 200 nm y 2 ~m de espesor. Los espectros infrarrojo de los nanotubos exhiben bandas de absorción a 1558 y 1458 cm-1 correspondientes a los dobles enlaces C=C y C-C, mientras que en las películas, se presentaron señales a 3438 y 1080 cm-1 pertenecientes a los grupos OH y C-O, respectivamente, ya 1113 y 1159 cm-1 atribuidos a los enlaces de los grupos funcionales C-C y C-O del grafito en su estado oxidado. Los espectros Raman de las películas y polvos presentaron bandas características de las nanoestructuras de carbono, a 1331 y 1597 cm. La viabilidad de utilizar a las llantas de desecho como una nueva fuente de carbono quedó mostrada con los resultados presentados en este trabajo. Sin embargo, aun falta optimizar el proceso de síntesis para obtener estructuras especificas de mayor pureza.