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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4206| Obtención de grafeno dopado con nitrógeno a partir de distintos tipos de óxido de grafeno Obtention of nitrogen-doped graphene from different types of graphene oxide | |
| Miguel Angel Amezcua Navarro | |
| JOSE MANUEL ROMO HERRERA RODRIGO PONCE PEREZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Grafeno dopado con nitrógeno, Cálculos de DFT, tratamiento térmico, Óxido de Grafeno, Melamina Nitrogen-Doped Graphene, DFT calculations, thermal annealing, Graphene Oxide, Melamine | |
| En este estudio se varió la proporción borde: área del óxido de grafeno (GO) para obtener grafeno dopado con nitrógeno aplicando un método de síntesis post-tratamiento tomando como precursores distintos GOs y melamina. Los GOs se sintetizaron mediante el método de Hummers modificado, utilizando como precursor grafito o nanoplaquetas de grafeno, promoviendo la presencia de grupos ácidos carboxílicos, hidroxilos y algunos otros grupos funcionales de oxígeno. Las muestras se caracterizaron mediante espectroscopía de UV-visible, FTIR, titulación de Bohem, TGA y XPS para estudiar su composición. Su estructura se estudió mediante microscopía óptica, TEM y DRX. Los resultados muestran la presencia de distinta proporción de grupos funcionales de oxígeno al haberse variado la razón de borde: área de los precursores utilizados. El grafeno dopado con nitrógeno se obtuvo mediante el tratamiento térmico realizado a las mezclas de óxido de grafeno y melamina a 700 °C. Mediante la modificación del parámetro de la relación borde: área de los materiales iniciales, pudimos confirmar qué algunas condiciones favorecen a la formación de nitrógeno pirrólico. Mediante cálculos de teoría del funcional de la densidad investigamos los modos vibracionales del óxido de grafeno, óxido de grafeno reducido y el grafeno dopado con nitrógeno y se corroboraron con los datos experimentales. También se estudió el mecanismo para formar nitrógeno grafítico en el grafeno dopado con nitrógeno mediante la adsorción de la melamina sobre el óxido de grafeno, la formación de NH3 y su interacción con el grupo funcional de oxígeno para formar el sitio de nitrógeno grafitico. In this study, the edge: area ratio of graphene oxide (GO) was varied to obtain nitrogen-doped graphene by applying a post-treatment synthesis method taking different GOs and melamine as precursors. The GOs were synthesized using the modified Hummers method, using graphite or graphene nanoplatelets as precursors, promoting the presence of carboxylic acid groups, hydroxyls and some other oxygen functional groups. The samples were characterized by UV-visible spectroscopy, FTIR, Bohem titration, TGA and XPS to study their composition. Its structure was studied by optical microscopy, TEM and XRD. The results show the presence of different proportions of oxygen functional groups as the edge: area ratio of the precursors used has varied. Nitrogen-doped graphene was obtained by thermal treatment of graphene oxide and melamine mixtures at 700 °C. By modifying the parameter of the edge: area ratio of the initial materials, we were able to confirm that some conditions favor the formation of pyrrolic nitrogen. Using density functional theory calculations, we investigated the vibrational modes of graphene oxide, reduced graphene oxide, and nitrogen-doped graphene and corroborated them with experimental data. The mechanism for forming graphitic nitrogen in nitrogen-doped graphene was also studied through the adsorption of melamine onto graphene oxide, the formation of NH3, and its interaction with the oxygen functional group to form the graphitic nitrogen site. | |
| CICESE | |
| 2024 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Amezcua Navarro, M.A. 2024. Obtención de grafeno dopado con nitrógeno a partir de distintos tipos de óxido de grafeno. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 64 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Miguel Angel Amezcua Navarro_28 oct 2024.pdf | Descripción completa de la tesis | 9.95 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |