Caracterización de óxido de grafeno sintetizado mediante un método de Hummers modificado

Abstract

El óxido de grafeno ha despertado un creciente interés debido a sus propiedades únicas y potencialmente ajustables, las cuales abarcan aplicaciones que van desde la fabricación de materiales compuestos hasta el tratamiento de aguas. Por esta razón, se desarrolló un proceso de síntesis de óxido de grafeno basado en el método de Hummers con una reducción en la cantidad de ácido sulfúrico empleada. El material obtenido fue caracterizado mediante diferentes técnicas, incluyendo microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopía infrarroja transformada de Fourier (IR-TF) y espectrometría fotoelectrónica por rayos X (XPS). Estas técnicas experimentales permitieron distinguir las diferencias morfológicas entre el óxido de grafeno sintetizado y el grafito utilizado como precursor. Adicionalmente, se determinó la composición química del polvo obtenido, así como la relación entre carbono y oxígeno, con el fin de evaluar su viabilidad para aplicaciones específicas. Se observó que la morfología del óxido de grafeno difiere significativamente de la del grafito de partida. En particular, el espesor de las láminas de óxido de grafeno se incrementó debido a la incorporación de grupos funcionales oxigenados en el plano basal. El espectro FTIR del óxido de grafeno confirmó la presencia de diversos grupos funcionales, como el hidroxilo (-OH), carbonilo (C-O) y carboxilo obtenido fue de 69,7 % de carbono y 29,9 % de oxígeno, con una traza mínima de azufre atribuida a los (-COOH). Por su parte, la espectroscopía XPS reveló que la composición química del óxido de grafeno obtenido fue de 69,7 % de carbono y 29,9 % de oxígeno, con una traza mínima de azufre atribuida a los reactivos empleados durante el proceso de síntesis.