Obtención y caracterización de sistemas nanoestructurados basados en nanotubos de carbono recubiertos con titania, zirconia e hidroxiapatita para diversas aplicaciones

Abstract

Debido a las excelentes propiedades que exhiben los nanomateriales, ha surgido la necesidad de sintetizar diferentes materiales nanoestructurados para encontrar nuevas o mejores propiedades que puedan ser útiles en aplicaciones específicas. En base a esto, en el presente trabajo se sintetizaron sistemas compuestos nanoestructurados basados en el recubrimiento de nanotubos de carbono (NTC) con titania (TiO2), zirconia (ZrO2), hidroxiapatita (HAp) y sus combinaciones, utilizando los métodos sol-gel y precipitación química y cambiando distintas variables de síntesis (calcinación, concentración de los NTC y tiempo de envejecimiento del gel), también se evaluó el efecto de estas variables en las propiedades de tales sistemas. Además, se sintetizaron nanoestructuras de nanopartículas de Plata (Ag) y Níquel (Ni) soportadas sobre estos sistemas, utilizando los métodos poliol e impregnación, con el fin de utilizarlas en pruebas preliminares de actividad fotocatalítica. Los sistemas nanoestructurados compuestos por NTC y óxidos metálicos dieron nanopartículas de óxido con tamaños menores de 8 nm, independiente de las variables de síntesis y un mejor recubrimiento de los NTC se obtuvo con un tiempo de envejecimiento del gel de 20 días. También, se obtuvo nanopartículas de HAp en forma de barra bien dispersas sobre los compuestos NTCf/MO2 cuando se usó el surfuctante SDS y un tiempo de agitación de los reactantes de 1 hora, las cuales aumentan la estabilidad térmica de estos compuestos. Además, nanopartículas de níquel sintetizadas por el método poliol consiguieron aumentar ligeramente la capacidad de absorción de radiación uv y visible de los soportes NTCf/MO2. Por otra parte, los sistemas nanoestructurados sintetizados no tuvieron actividad fotocatalítica en la degradación de bacterias coliformes de un agua residual, cuando se empleó una concentración del fotocatalizador de 0,1 g/L y radiación solar.