Funcionalización de nanotubos de carbono (CNT)

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Funcionalización de nanotubos de carbono (CNT)
Materia: Tópicos de Ingeniería y Tecnología V
Docente: INAN. Juan Manuel Luque Murillo
Presentan: Dulce María Guzmán
 Sofía Nava
 Cristian Salas
Grupo: NANO9
Ciudad Hidalgo, Michoacán a 22 de noviembre del 2018
Funcionalización química de CNTs
Reacción química, la cual es versátil y limpia, con procesos de preparación y purificación fáciles.
“Click Chemistry”
Medicina
Aplicaciones
Microelectrónica
Catalizadores
Construcción
Industria química
Automovilística
Sistemas de calentamiento y enfriamiento
Nanofluidos
Un fluido que contiene nanopartículas suspendidas homogéneamente.
NPs más usadas: Cu, CuO, Al2O3, SiO2, Fe2O3, Grafeno, Fullerenos y CNTs.
Fluidos comúnmente usados: Agua, etilenglicol, aceites minerales y sales fundidas.
Las propiedades dependen de la forma y tamaño de las NPs, concentración del NM y el fluido base (temperatura, viscosidad, etc.)
El grafeno y los CNTs tienen propiedades inusuales de transferencia de calor y conductividad térmica ultraalta (2000-3000 W/mK)
CNTs-PEG
Oxidación de CNTs
Fig. 1. Funcionalización química de MWCNTs a través de oxidación térmica
Oxidación para formar los sitios de enlace con el PEG (COOH-CNT)
Temperatura cerca de 80°C
Unión de CNTs oxidados a los grupos funcionales del PEG
Reacción de esterificación de Fisher
CNT-PEG
CNT Oxidado
Polietilenglicol
Fig. 2. Reacción química del CNT con el PEG
Caracterización de los CNT-PEG
FTIR
FE-SEM
EDX
TEM
TGA
DSC
Medición de propiedades de interés
Capacidad Calorífica
Viscosidad
Conductividad Térmica
Transferencia de calor
Caída de presión
Análisis estructural
Capacidad Calorífica
Es mucho mayor (45%) que las de los CNTs puros (8%)
 Aumenta conforme aumenta la concentración de NPs
El PEG funciona como un surfactante
Interacciones interfaciales gracias al área superficial y su dispersión
Hipotéticamente el fluido forma películas semi-sólidas con propiedades térmicas 
Los grupos funcionales del PEG mejoras la hidrofilia de los CNT 
Conductividad Térmica
Transferencia de calor
Caída de presión
Viscosidad
Aumenta conforme aumenta la concentración de NPs
Disminuye con la temperatura
Depende de la fuerza del enlace químico entre las moléculas
Depende también de la energía cinética
Aumenta notablemente en los CNTs funcionalizados
Se explica por la mejora en la conductividad térmica y la viscosidad
La estabilidad que el PEG le da a la estructura es el aspecto más importante
Se debe al cambio de viscosidad
El PEG no afecta en esta propiedad