Desarrollo de Materiales Orgánicos Conjugados como Componentes de Nanoestructuras Electrónicas

ACEVEDO D. F.; BALACH J.; MIRAS M. C.; BARBERO C.A.

Mar del Plata

Congreso; XV Simposio Nacional de Química Orgánica; 2005

Los nanotubos de carbón son materiales novedosos que pueden ser usados en diversas aplicaciones tecnológicas. Si es posible depositar estos compuestos en forma simple sobre otros materiales, se podrán crear películas con conductividad suficiente para aplicaciones tales como apantallamiento electromagnético y descarga de electricidad estática. Un problema al respecto es la dificultad para disolverlos o dispersarlos en solventes comunes (o soluciones acuosas). Esta propiedad se relaciona directamente con la conductividad de los nanotubos, ya que la conductividad masiva esta dada por solapamiento de orbitales de diferentes nanotubos. En la presente comunicación se describen estrategias para incorporación de funcionalidades a los nanotubos de carbón. Se usan dos procesos: modificación covalente de la pared del nanotubo y enrollamiento de los nanotubos con polímeros conductores solubles. Se funcionalizan los NT mediante reacciones con sales de diazonio, basadas en el método propuesto por Tour, como así también mediante la realización de mezclado de estos con polianilinas modificadas. Los nanotubos modificados se caracterizan por espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X, microscopía de barrido electrónico, microscopía de transmisión electrónica. Las soluciones/dispersiones de los nanotubos se caracterizan por espectroscopía ultravioleta visible de absorción(Uv-vis), fluorescencia y por dispersión de luz dinámica (DLS). A partir de las dispersiones se construyen multicapas nanoestructuradas por autoensamblado electrostático capa-por-capa, que son estudiadas mediante técnicas electroquímicas. Los espectros FTIR de los NT modificados muestran las bandas características de las vibraciones producidas por su estructura y se pueden observar bandas adicionales características de los grupos funcionales de los compuestos que han sido utilizados para su modificación. Los difractogramas de rayos X de los NT modificados muestran picos además de los picos que exhibe el NT sin modificar. Las imágenes TEM permiten observar que los NT modificados pierden su disposición en ramilletes. Las soluciones de NT modificados poseen diferencias en el espectro UVvis. Los estudios utilizando DLS muestran que la dispersión de tamaños de los NT es mucho menor. Adicionalmente se puede observar un quenching de la fluorescencia del polímero conductor cuando interactúa con los NT. Se muestra que es posible funcionalizar NT utilizando distintos métodos ya sea modificaciones mediante uniones covalentes o realizando el enrollamiento con distintos polímeros conductores solubles. Los estudios electroquímicos muestran que los NT tienen capacidad de catalizar reacciones de oxidación y reducción de peroxido de hidrógeno, como así también ferrocianuro de potasio. Los estudios utilizando voltametría cíclica de multicapas de NT con PDAMC muestran que es posible construir autoensamblados, también se puede observar que existe transferencia de carga entre las capas. Los electrodos modificados con NT pueden ser empleados para construir dispositivos electrónicos para la detección de moléculas de interés biológico tal como peróxido de hidrógeno y otros compuestos