Síntesis de Grafeno mediante Tratamientos Químicos y Físicos para su Aplicación en el Almacenamiento de Hidrógeno

JHONNY VILLARROEL ROCHA; MATÍAS REGIART; FRANCO A. BERTOLINO; GERMÁN A. MESSINA; JULIO RABA; KARIM SAPAG

Rosario

Encuentro; XV Encuentro: Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2015; 2015

En las últimas décadas los materiales carbonosos han sido extensamente estudiados por sus propiedades electrónicas, mecánicas y adsortivas. Novoselov y Geim en 2004 lograron aislar láminas de grafeno [1], las cuales son ampliamente utilizadas en diferentes procesos tales como la captura y almacenamiento de gases de interés medioambiental y/o energético. Una de las aplicaciones energéticas es el almacenamiento de H2, debido a que puede ser empleado como vector energético limpio dado que no presenta emisiones de contaminantes ambientales ni de gases causantes del efecto invernadero. Adicionalmente a su combustión libre de contaminación, este gas es abundante, renovable, y contiene mayor energía química que los combustibles fósiles [2].Por lo anteriormente planteado, en el presente trabajo se sintetizó grafeno mediante procedimientos químicos (con borohidruro de sodio, ácido ascórbico e hidracina) y físicos (térmico y exfoliación) a partir de grafito comercial utilizando el método de Hummers para la obtención de óxido de grafito (como material intermedio) [3]. Los grafenos sintetizados fueron caracterizados químicamente mediante análisis por energías dispersivas de rayos X (EDS) y morfológicamente por microscopía electrónica de barrido (SEM). La textura de los grafenos sintetizados fue estudiada mediante adsorción-desorción de N2 a 77 K. Finalmente, el almacenamiento de H2 de estos materiales fue evaluado por medio de isotermas de adsorción de H2 a 77 K hasta 10 atm.Los resultados indicaron que la capacidad de almacenamiento de H2 de los grafenos sintetizados esta correlacionada con las propiedades texturales de estos materiales, exponiendo su potencial aplicación en dichos procesos de adsorción.