Proceso para obtener nanoplaquetas de óxido de grafeno y nanoplaquetas de grafeno

• Main Authors: VARELA RIZO, HELENA, MARTÍN GULLÓN, IGNACIO, MERINO SÁNCHEZ, CÉSAR, MERINO AMAYUELAS, MARÍA DEL PILAR
• Format: Patent
• Language: Spanish
• Published: 09.07.2015
• Subjects: CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; INORGANIC CHEMISTRY; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; METALLURGY; NANOTECHNOLOGY; NON-METALLIC ELEMENTS; PERFORMING OPERATIONS; SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; TRANSPORTING

Procedimiento para la obtención nanopla-quetas de óxido de grafeno y nanoplaquetas de grafeno, dicho método comprendiendo las siguientes etapas: a) Dosificación de al menos los siguientes compuestos (1): i. hidrocarburo o mezcla de hidrocarburos, ii. de un compuesto de níquel y un compuesto de azufre para la generación de partículas catalíticas iii. gas de transporte, b) Introducción de los compuestos (1) dosificados enumerados en la etapa a) en un horno cuya temperatura de trabajo se sitúa entre los 900ºC y los 1500ºC donde se lleva a cabo un procedimiento de deposición química en fase vapor aplicando la técnica de catalizador flotante, c) Obtención de un material intermedio (3) que comprende nanofilamentos (3) de carbono cuya estructura comprende una cinta continúa de material grafítico donde dicha cinta dispone de un apilamiento de menos de once capas de grafeno enrolladas en espiral entorno y a lo largo al eje principal "s" de dichos nanofilamentos, d) Tratamiento térmico de los nanofilamentos (3) de carbono obtenidos en la etapa c) mediante su exposición a una temperatura comprendida entre 1500ºC y 3000ºC, en una atmósfera inerte, para la purificación, la deshidrogenación, la desfuncionalización y la cristalización de dichos nanofilamentos (3) resultando en una estructura modificada en la que el número de enlaces Carbono-Carbono queda incrementado con respecto al número de dichos enlaces presentes en los nanofilamentos (3) de carbono obtenidos en la etapa c), e) Ataque químico que comprende una fase de oxidación en fase líquida de los nanofilamentos (4) de carbono tratados en la etapa d) provocando el fraccionamiento e iniciando la exfoliación de las capas de grafeno que los componen en donde, - la oxidación en fase líquida se lleva a cabo en un medio deshidratado, - la oxidación en fase líquida de la etapa e) está precedida de una fase de intercalado de las capas de grafeno y dicho intercalado se lleva a cabo en un medio ácido, f) Finalización del proceso de exfoliación de los nanofilamentos (4) de carbono mediante un proceso físico para la obtención de nanoplaquetas (5) de óxido de grafeno con las siguientes características: - geometría poligonal, - un número de capas de grafeno apiladas infe-rior a seis capas, - una longitud máxima comprendida entre 0,1 μm y 50μm. A method for manufacturing graphene oxide nanoplatelets and derivative products and the graphene oxide nanoplatelets obtained, comprising two distinct phases, a first phase for obtaining an intermediate material consisting of carbon nanofilaments, each one having a structure comprising continuous ribbon of graphitic material with a small number of stacked monoatomic graphene layers and spirally rolled around and along the main axis of said nanofilaments, and a second phase wherein said carbon nanofilaments are subjected to a high-temperature treatment in order to clean said filaments and increase their degree of crystallinity. Once these nanofilaments are treated, a chemical etching is performed on them comprising an oxidation that causes the fragmentation of the carbon nanofilaments and starts a cleaving method that is completed by physical means in order to obtain graphene oxide nanoplatelets.