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Title: Exfoliación mecánica de grafito en Vórtices de Taylor y su aplicación en electrodos de dióxido de titanio modificados con grafeno
Authors: Escobar Ortiz, Jorge Ismael
Keywords: EXFOLIACIÓN MECÁNICA
GRAFITO
MECÁNICA
Issue Date: 27-May-2019
Publisher: Quito, 2020.
Citation: Escobar Ortiz, J. I. (2020). Exfoliación mecánica de grafito en Vórtices de Taylor y su aplicación en electrodos de dióxido de titanio modificados con grafeno. 88 hojas. Quito : EPN.
Abstract: This research project shows a development of a methodology to obtain graphene by mechanical exfoliation of graphite in powder. This new methodology presents several advantages comparing with the conventional processes such as low production cost in laboratory, and it is less harmful to the environment. We obtained an adequate mixture of graphite powder, water, and an additive (Tween 80) that increases the viscosity of the solution and generates a toroidal flow (Taylor–Couette flow) which makes a sharp effort over the graphite. This effect was obtained through a mechanical device composed of two concentric and coaxial cylinders in which one of them rotates. As the speed increases, the torque increases rapidly and produces a sharp esforce between two contiguous vortices of Taylor-Couette flow. This force breaks the weak layers of graphite obtaining graphene. It was evaluated the quantity, quality, size, and morphology of the obtened graphene. The results gotten by UV-VIS and RAMAN showed the amount, morphology, and number of layers of the material obtained by exfoliation. With these results we were able to conclude that final product was better quality that the one generated by electrochemical exofoliation.
Description: Esta investigación pretende desarrollar una metodología para la obtención de grafeno por medio de exfoliación mecánica de grafito en polvo. Se estableció este método debido a que presenta ciertas ventajas, como es su costo de producción a escala laboratorio como también que es menos nocivo con el medio ambiente. El método radica en obtener una mezcla adecuada de grafito en polvo, agua y un aditivo (tween 80) que permite el aumento de la viscosidad de la solución, de manera que al generar un flujo toroidal se produzca un esfuerzo cortante en el grafito. Para esto se construyó un dispositivo compuesto por dos cilindros concéntricos, uno de los cuales rota. Se genera un esfuerzo de corte entre dos vórtices contiguos de flujo toroidal, rompiendo las capas débiles de grafito, para la obtención de grafeno. Se evaluó la cantidad, calidad, del grafeno obtenido. Los resultados que se obtuvieron en el UV-VIS y RAMAN, determinaron, la cantidad, y el número de capas del material obtenido por medio de este proceso de exfoliación. Lo que indicó que el material producido es de mejor calidad que el generado con un proceso de exfoliación electroquímica.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21373
Appears in Collections:Tesis Maestría en Ingeniería Mecánica (FIM)

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