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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/579| Estudio experimental y teórico de nanotubos de carbono de pocas paredes | |
| ELSA GABRIELA ORDOÑEZ CASANOVA | |
| FRANCISCO ESPINOSA MAGAÑA | |
| Acceso Abierto | |
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| En el presente trabajo de tesis se caracterizaron y estudiaron nanotubos de pocas
paredes por el método de spray pyrolysis usando diferentes tipos de alcoholes que
influyeron en el crecimiento de los nanotubos variando el diámetro, longitud y la cantidad
de capas o paredes. Por otra parte, se llevaron a cabo cálculos numéricos, utilizando la
teoría de densidad funcional (DFT), de nanotubos de pared simple puros y dopados con
nitrógeno a porcentajes bajos, con el objetivo de comprobar si existen cambios en su
comportamiento eléctrico y óptico. La caracterización experimental de los nanotubos se
realizó por microscopía electrónica de barrido y transmisión (SEM y TEM) y las
propiedades físicas, calidad y quiralidad se analizaron por espectroscopía RAMAN. Los resultados muestran la presencia de nanotubos de pocas paredes que al analizar su morfología estructural se observó que sus propiedades físicas dependían fuertemente de la cantidad de átomos de carbono que contienen los alcoholes, de tal manera que al aumentar el número de átomos de carbono, aumenta la longitud de los nanotubos, sin embargo el número de capas disminuye al igual que el diámetro total. El estudio obtenido por espectroscopía RAMAN mostró picos de intensidad en la región de baja frecuencia indicando que las muestras contenían nanotubos de pared única, a su vez las respuestas en la región de altas energía nos indicaron el comportamiento eléctrico, y notables defectos estructurales en las muestras, este debido al método de spray pyrolysis utilizado para el crecimiento de los nanotubos. Finalmente, para corroborar las propiedades físicas de las muestras obtenidas experimentalmente se adquirieron nanotubos comerciales con quiralidad definida y con los resultados obtenidos comparamos con las muestras anteriores. Complementariamente, se hicieron cálculos numéricos de un grupo de nanotubos de pared simple con quiralidad tipo zig-zag para estudiar cambios en la energía total al doparlos con nitrógeno con porcentaje bajo, ya que sólo se sustituyó un átomo de carbono por uno de nitrógeno en cada estructura La energía total resultante se hace más negativa cuando aumenta la cantidad de átomos de los nanotubos. La introducción de átomos de nitrógeno en las estructuras simuladas de pared simple modifica esencialmente las propiedades electrónicas mostrando nanotubos con características únicamente metálicas. Una posible explicación a ello es la presencia de un electrón libre generado por el nitrógeno, el cual introduce estados permitidos en la ii banda prohibida (GAP). Por ultimo, se observó que el comportamiento metálico influye en las diferentes propiedades ópticas, disminuyendo la intensidad de cada una de ellas (reflectividad y absorción) cuando disminuye la cantidad de nitrógeno en cada estructura | |
| 2013-08 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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