Síntesis de grafeno funcionalizado con nanopartículas de plata mediante exfoliación con ultrasonido en presencia de reductores verdes

Abstract

Este trabajo consistió en sintetizar grafeno y funcionalizarlo mediante la incorporación de nanoestructuras metálicas de plata. La síntesis de estructuras laminares de carbón se realizará en solución acuosa, partiendo de grafito e incorporando extractos vegetales como Opuntia Ficus Indica (Ofi), Torote (Bursera microphylla), Sangregado (jatropha cuneata), gobernadora (Larrea tridentata) y Tepehuaje (lysiloma acapulcensis). De la misma manera, la síntesis de las nanopartículas metálicas fue acorde con los lineamientos de la síntesis verde, buscando reducir o evitar el uso de productos químicos potencialmente dañinos al ambiente, sustituyéndolos por otros procedentes de plantas, frutos o semillas de origen regional. Además, se disminuyó el consumo de energía involucrada y con ello los costos en los procesos. Los nanomateriales obtenidos fueron analizados estructuralmente mediante Microscopia electrónica de Transmisión. Encontrando parámetros morfológicos que los adecuan para diferentes aplicaciones. Las propiedades ópticas de absorción fueron detectadas en el espectro Ultravioleta-Visible (UV-Vis) y asociadas con la resonancia del plasmón de superficie en las nanopartículas. Cada tipo de extracto de planta empleado generó un comportamiento diferente en las propiedades morfológicas de las nanopartículas, destacando el extracto de Torote que permitió obtener nanopartículas tipo Janus sobre pocas láminas de grafeno y nanopartículas con morfología tipo paralelepípedo con afinidad para estabilizarse sobre el contorno de las láminas. La investigación científica y tecnológica en torno a grafeno ha encontrado múltiples aplicaciones aprovechando las singulares propiedades, no sólo mejorando tecnologías existentes sino generando nuevos campos de estudio de la ciencia y tecnología. Este tipo de trabajos repercuten en el costo de obtención de materiales nanoestructurados y su funcionalización al emplear efectivamente la síntesis verde y reemplazar compuestos tóxicos por componentes naturales. Al emplear este tipo de métodos el estudio de propiedades y desarrollo de aplicaciones se encuentran más al alcance de la comunidad científica y tecnológica.