Estudio de la Porosidad Interna de Carbones Nanoporosos Mediante Nanotomografías en 3D

JUAN BALACH; FLAVIO SOLDERA; DIEGO F. ACEVEDO; FRANK MÜCKLICH; CÉSAR BARBERO

Buenos Aires, Argentina

Encuentro; XI Encuentro de superficies y Materiales Nanoestructurados 2011; 2011

La carbonización de resinas sintetizadas mediante policondensación sol-gel de resorcinol y formaldehído, en presencia surfactantes, producen carbones nanoporosos. Este tipo de carbones pueden ser empleados en supercapacitores debido a su alta capacitancia específica. Para obtener la mejor performance de estos materiales es necesario encontrar una relación de compromiso entre el tamaño de poro y la velocidad de difusión del electrolito dentro del material. Es por esto que el estudio de la síntesis y la estructura interna de estos materiales es de suma importancia. En este trabajo se muestra la síntesis de la resina precursora de carbón monolítico utilizando bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) el cual fue empleado como agente porógeno. El estudio de la estructura interna del material se realizó mediante la combinación de un haz de iones focalizados (FIB) y un microscopio electrónico de barrido (SEM). De esta forma es posible obtener nano-tomografías FIB/SEM y estudiar directamente en tres dimensiones la forma y distribución de meso y macroporos que posee el carbón monolítico. A partir de las nano-tomografías obtenidas y el empleo de software de análisis de imágenes (MAVI) se pueden realizar determinaciones cuantitativas y obtener información tales como: área superficial, volumen de poro, porosidad y conectividad entre poros. Mediante técnicas de caracterización electroquímica (voltametría cíclica e impedancia electroquímica) es posible determinar la capacitancia específica del material carbonoso.