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Título : Obtención de grafeno mediante exfoliación electroquímica de grafito para fabricar sensores de presión usando esponjas de poliuretano
Autor : Sumba Lusero, Cristhian Humberto
Palabras clave : NANOMATERIALES
ELECTROQUÍMICA
Fecha de publicación : 24-ene-2018
Editorial : Quito, 2018.
Citación : Sumba Lusero, C. H. (2018). Obtención de grafeno mediante exfoliación electroquímica de grafito para fabricar sensores de presión usando esponjas de poliuretano. 73 hojas. Quito : EPN.
Resumen : The objective of this research is to implement a method of obtaining graphene dispersed in water, through the electrochemical exfoliation of graphite, thus achieving an alternative for its production in a simple, fast and efficient way. Experimental conditions that favor the exfoliation of the graphite were found, among them, graphite was used as anode and cathode, as electrolyte a solution of sulfuric acid and the voltage was changed in two intervals. Using techniques such as: UV-Vis, TGA, FTIR, Raman spectroscopy and AFM , it was found that the exfoliated material effectively corresponds to few layers graphene with a low degree of defects and by the Van Der Pauw technique it was found that a film formed by electrochemical graphene can decrease its resistance by heat treatment. As an application, a polyurethane foam was impregnated with graphene to manufacture conductive foams whose resistance varies with the pressure exerted and thus use it as a pressure sensor. The structure and electrical properties of the polyurethane-graphene foams were characterized and a possible electrical conduction mechanism is explained and how it changes with the applied pressure through a theoretical model.
Descripción : La presente investigación tiene por objetivo implementar un método de obtención de grafeno disperso en agua, mediante la exfoliación electroquímica de grafito, logrando así una alternativa para su producción de forma sencilla, rápida y eficiente. Se encontraron condiciones experimentales que favorecen la exfoliación de grafito, entre estas, se utilizó como ánodo y cátodo grafito, como electrolito una solución de ácido sulfúrico y se cambió el voltaje en dos intervalos. Mediante técnicas como: espectroscopia UV-Vis, TGA, FTIR, Raman y AFM se encontró que el material exfoliado efectivamente corresponde a grafeno de pocas capas con un bajo grado de defectos y a través de la técnica de Van Der Pauw se comprobó que una película formada por grafeno electroquímico puede disminuir su resistencia mediante tratamiento térmico. Como una aplicación, se impregnó una esponja de poliuretano con grafeno para fabricar esponjas conductoras cuya resistencia varía con la presión ejercida y así utilizarla como un sensor de presión. Se caracterizó la estructura y propiedades eléctricas de las esponjas de poliuretano-grafeno y se explica un posible mecanismo de la conducción eléctrica y como esta cambia con la presión aplicada a través de un modelo teórico.
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19117
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