Estudio de la Reacción de Reducción de Au+3 por Óxidos de Grafenos.

MAXIMILIANO ZENSICH; M. SERGIO MORENO; FERNANDO FUNGO; GUSTAVO M. MORALES

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica (AAIFQ)

El auge del grafeno como nanomaterial se debe principalmente a una serie de propiedades únicas que ha permitido su aplicación en áreas tan disimiles como la energía, medicina, electrónica, sensores, etc. La mayoría de las aplicaciones requieren de grafenos funcionalizados para tener control de las propiedades físicoquímicas superficiales, mecánicas, electrónicas y ópticas, mejorar su procesabilidad, etc. El principal percusor para la obtención de grafenos modificados es el óxido de grafeno (GO), un material no estequiométrico que puede considerarse como una lámina de grafito funcionalizada covalentemente con distintos grupos oxigenados. El GO puede obtenerse de manera fácil y económica por oxidación de grafito seguido por la exfoliación del producto en distintos solventes, ej. agua. El contenido original de oxigeno -y por tanto de grupos funcionales- así como la distribución y tipo de grupos funcionales sobre la lámina depende fuertemente del procedimiento de síntesis empleado, su posterior purificación y método de exfoliación. Esta distribución de grupos funcionales puede alterarse posteriormente mediante tratamientos térmicos o químicos. A pesar del esfuerzo realizado y la gran cantidad de trabajo existente, a la fecha no se conoce con precisión el tipo de grupos funcionales y su distribución espacial dentro de una lámina de GO. La falta de técnicas analíticas que permitan la caracterización estructural integral del GO ha producido que el estudio sistemático de su química sea muy dificultoso y por tanto uno de los mayores desafíos en el área. Contrariamente a lo que se presume, el GO es un material muy reactivo y su química distinta a la de sus alótropos -fullerenos y nanotubos- debido a las diferencias estructurales entre ellos. Por ejemplo su solo almacenamiento en solución acuosa se producen cambios dinámicos en su estructura y reacciona fácilmente con una gran variedad de compuestos químicos incluso a temperatura ambiente. Resulta entonces necesario desarrollar nuevos conceptos que permitan la funcionalización controlada del GO y nuevas estrategias y herramientas analíticas que permitan su caracterización.En este trabajo se estudia la reacción de reducción de Au +3 por GO con distinto tipo de grupos funcionales y relación O/C -grado de oxidación- obtenidos empleando distintos métodos de reducción. El estudio tiene un doble propósito: El análisis de la reactivad de cada GO hacia la reacción de reducción de Au +3 y los cambios estructurales relativos observados permite una mejor comprensión de la química, y de manera indirecta obtener información estructural del GO. Por otra parte, se obtiene un material compuesto de sumo interés por si mismo -oxido de grafeno decorado con nanopartículas de oro- para aplicaciones en catálisis y opto-electrónica. Se obtuvieron estructuras bi y tridimensionales modificando las condiciones de síntesis. Los materiales fueron caracterizados utilizando diversas técnicas espectroscópicas (UV- Vis, infrarroja y Raman) y microscopias (AFM, TEM, SEM).