Revista de Investigación y Desarrollo
Acceso abierto
ISSN: 2311-3278
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Yeong Tarng Shieh
Comenzamos con el estudio de varios nanotubos de carbono de pared múltiple (CNT) modificados en la superficie para su uso como eliminador de radicales. Se utilizaron resonancia de espín de electrones (ESR) y espectrofotómetro ultravioleta/visible (UV/Vis) para medir las eficiencias de captación de radicales del CNT modificado para el radical hidroxilo (OH) y el radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH), respectivamente. . Los espectros ESR, UV/Vis y Raman revelaron que todas las muestras de CNT eran buenos eliminadores de radicales para ambos radicales y las eficiencias de eliminación de radicales aumentaron con el aumento del contenido de los sitios defectuosos en el CNT modificado. También investigamos las eficiencias de eliminación de radicales de los CNT injertados con silano para los radicales OH y DPPH y descubrimos que las eficiencias de eliminación de radicales disminuyeron al aumentar el grado de injerto de silano, debido al volumen estérico de los injertos de silano en las superficies de los CNT. Usamos DSC para examinar los efectos de los CNT injertados con silano en los picos exotérmicos de las reacciones de reticulación iniciadas por radicales libres de las resinas de éster de vinilo/estireno. Se descubrió que los nanotubos de carbono injertados con silano retardaban las reacciones de entrecruzamiento en varios grados: un mayor grado de injerto resultaba en un menor retardo de entrecruzamiento. Finalmente, evaluamos los CNT modificados en la superficie (CNT, bmCNT y CNT-COOH) como estabilizadores térmicos en poli (cloruro de vinilo) (PVC). Películas de PVC puro, CNT/PVC, bmCNT/PVC y CNT-COOH/PVC moldeadas a partir de tetrahidrofurano se sometieron a envejecimiento térmico en N2 en una probeta sumergida en un baño de aceite mantenido a 180°C durante un tiempo determinado. Se investigaron los espectros FTIR y UV-Vis y la decoloración de los compuestos de PVC envejecidos en la formación de la estructura de polieno conjugado en el PVC. Los resultados encontraron que los tres tipos de CNT en pequeñas cantidades (0,1 o 0,3 phr) podían estabilizar el PVC frente a la degradación térmica al resistir la formación de una estructura de polieno conjugado del orden de bmCNT > CNT > CNT-COOH. Además, se ha investigado la prueba del rojo Congo y la medición del pH en la deshidrocloración del PVC durante el envejecimiento térmico. El bmCNT también fue el estabilizador térmico más productivo entre los tres tipos de nanotubos estudiados para resistir la degradación del HCl del PVC. Este compuesto de PVC recientemente desarrollado con CNT como aditivo puede ofrecer una ruta eficiente en la dirección del desarrollo de PVC altamente estabilizado térmicamente. Los resultados encontraron que los tres tipos de CNT en pequeñas cantidades (0,1 o 0,3 phr) podían estabilizar el PVC frente a la degradación térmica al resistir la formación de una estructura de polieno conjugado del orden de bmCNT > CNT > CNT-COOH. Además, se ha investigado la prueba del rojo Congo y la medición del pH en la deshidrocloración del PVC durante el envejecimiento térmico. El bmCNT también fue el estabilizador térmico más productivo entre los tres tipos de nanotubos estudiados para resistir la degradación del HCl del PVC. Este compuesto de PVC recientemente desarrollado con CNT como aditivo puede ofrecer una ruta eficiente en la dirección del desarrollo de PVC altamente estabilizado térmicamente. Los resultados encontraron que los tres tipos de CNT en pequeñas cantidades (0,1 o 0,3 phr) podían estabilizar el PVC frente a la degradación térmica al resistir la formación de una estructura de polieno conjugado del orden de bmCNT > CNT > CNT-COOH. Además, se ha investigado la prueba del rojo Congo y la medición del pH en la deshidrocloración del PVC durante el envejecimiento térmico. El bmCNT también fue el estabilizador térmico más productivo entre los tres tipos de nanotubos estudiados para resistir la degradación del HCl del PVC. Este compuesto de PVC recientemente desarrollado con CNT como aditivo puede ofrecer una ruta eficiente en la dirección del desarrollo de PVC altamente estabilizado térmicamente. 3 phr) podría estabilizar el PVC frente a la degradación térmica al resistir la formación de una estructura de polieno conjugado del orden de bmCNT > CNT > CNT-COOH. Además, se ha investigado la prueba del rojo Congo y la medición del pH en la deshidrocloración del PVC durante el envejecimiento térmico. El bmCNT también fue el estabilizador térmico más productivo entre los tres tipos de nanotubos estudiados para resistir la degradación del HCl del PVC. Este compuesto de PVC recientemente desarrollado con CNT como aditivo puede ofrecer una ruta eficiente en la dirección del desarrollo de PVC altamente estabilizado térmicamente. 3 phr) podría estabilizar el PVC frente a la degradación térmica al resistir la formación de una estructura de polieno conjugado del orden de bmCNT > CNT > CNT-COOH. Además, se ha investigado la prueba del rojo Congo y la medición del pH en la deshidrocloración del PVC durante el envejecimiento térmico. El bmCNT también fue el estabilizador térmico más productivo entre los tres tipos de nanotubos estudiados para resistir la degradación del HCl del PVC. Este compuesto de PVC recientemente desarrollado con CNT como aditivo puede ofrecer una ruta eficiente en la dirección del desarrollo de PVC altamente estabilizado térmicamente. El bmCNT también fue el estabilizador térmico más productivo entre los tres tipos de nanotubos estudiados para resistir la degradación del HCl del PVC. Este compuesto de PVC recientemente desarrollado con CNT como aditivo puede ofrecer una ruta eficiente en la dirección del desarrollo de PVC altamente estabilizado térmicamente. El bmCNT también fue el estabilizador térmico más productivo entre los tres tipos de nanotubos estudiados para resistir la degradación del HCl del PVC. Este compuesto de PVC recientemente desarrollado con CNT como aditivo puede ofrecer una ruta eficiente en la dirección del desarrollo de PVC altamente estabilizado térmicamente.
Los científicos describieron por primera vez los nanotubos de carbono a principios de la década de 1990. Desde entonces, estos diminutos cilindros han sido parte de la búsqueda para disminuir el tamaño de los dispositivos tecnológicos y sus componentes. Los nanotubos de carbono (CNT) tienen propiedades muy ideales. Son cien veces más deseables que el acero y una sexta parte de su peso. Tienen innumerables casos la conductividad eléctrica y térmica del cobre. Y no tienen casi ninguno de los problemas ambientales o de degradación física comunes a la mayoría de los metales, como la contracción térmica y el crecimiento o la erosión.
Los CNT tienen una propensión a agregarse, formando "grupos" de tubos. Para utilizar sus propiedades eminentes en aplicaciones, se requiere que se dispersen. Pero son insolubles en muchos líquidos, lo que dificulta su proceso de distribución uniforme.
Los científicos desarrollaron un método que "exfolia" los agregados de nanotubos de carbono y los dispersa en solventes. Incluye envolver los tubos en un polímero mediante el uso de un enlace que ahora no implica compartir electrones. El método se llama envoltura de polímero no covalente. Si bien compartir electrones a través de una envoltura de polímero covalente conduce a un enlace más estable, también modifica las propiedades intrínsecas aplicables de los nanotubos de carbono. Por lo tanto, la envoltura no covalente se considera mejor en la mayoría de los casos porque causa un perjuicio mínimo a los tubos.
Determinaron que se puede utilizar una amplia gama de polímeros para la envoltura no covalente de nanotubos de carbono. Recientemente, sin duda se han desarrollado muchos dispersantes poliméricos que no solo dispersan los CNT sino que también les agregan nuevas características. Estos dispersantes de polímeros ahora se diagnostican y utilizan ampliamente en muchos campos, que incluyen aplicaciones de biotecnología y resistencia.
Los CNT que están envueltos de manera estable con sustancias biocompatibles son extremadamente atractivos en biomedicina, por ejemplo, debido a su increíble capacidad para ignorar las limitaciones orgánicas excepto generar una respuesta inmune. Por lo tanto, es muy posible que los CNT envueltos en polímeros estén cerca de la administración del fármaco.
Además, envolver los nanotubos de carbono en polímeros mejora sus funciones fotovoltaicas en las células fotovoltaicas, por ejemplo, cuando los polímeros se comportan como un pigmento receptor de luz.
Debido a que los diseños de polímeros se pueden adaptar fácilmente, se prevé que la funcionalidad de los CNT envueltos en polímeros mejorará de manera similar y que se desarrollarán aplicaciones novedosas para su uso.
Se predice que todos los nanotubos son excelentes conductores térmicos a lo largo del eje del tubo, exhibiendo una propiedad considerada como conducción balística, sin embargo, son aislantes adecuados lateralmente al eje del tubo. Se muestra que un SWCNT tiene una conductividad térmica a lo largo de su eje de aproximadamente 3500 Wm−1 K−1 a temperatura ambiente. Este precio es casi 10 veces más alto que el del cobre, un metal bien conocido por su conductividad térmica precisa que es de 385 Wm−1 K−1. Un SWCNT tiene una conductividad térmica a temperatura ambiente en la trayectoria radial de aproximadamente 1,52 W/m/K2, lo que encaja muy bien con la conductividad térmica del suelo. Se estima que el equilibrio de temperatura de los CNT es de hasta 2800 °C en el vacío y de unos 750 °C en el aire.
La funcionalización mejora la solubilidad y procesabilidad, y permite combinar las casas especiales de los nanotubos con estas de diferentes materiales. Además mejora la interacción del nanotubo con otras entidades, como un solvente, polímero y otras moléculas naturales y también con otros nanotubos. Un nanotubo funcionalizado muestra propiedades mecánicas y eléctricas exclusivas en comparación con un nanotubo prístino y, por lo tanto, también puede utilizarse para innumerables aplicaciones.
Las excelentes propiedades de los CNT, como su alta electricidad y rigidez, los convierten en candidatos ideales para aplicaciones estructurales. En la actualidad, el nanocompuesto polimérico es una de las mayores áreas de aplicación de los CNT. Las peculiares propiedades de los nanotubos de carbono junto con las características de los polímeros que se pueden adaptar sin esfuerzo proporcionan un impulso ascendente a los versátiles nanocompuestos de polímeros de nanotubos de carbono. La aparición de CNT como materiales de relleno ha contribuido al reconocimiento de los nanocompuestos de polímero CNT como material estructural superior de generación posterior. Sin embargo, la invención de los nanotubos de carbono agregó un impulso adicional en la investigación de nanocompuestos poliméricos con potencial prometedor para diversas aplicaciones.