Spectroscopic and Microscopic Characterization of Homogeneous Dispersed Kaolinite/Carbon Nanotubes Nanocomposites

Abstract

En los últimos años, los nanotubos de carbono han generado un gran interés en el campo de la Nanotecnología debido a sus extraordinarias propiedades electrónicas y mecánicas 1 . Existen muchos tipos de investigación en los que los nanocompuestos se desarrollan utilizando nanotubos de carbono para mejorar las propiedades de un determinado material 2 . Un material para mejorar sus propiedades podría ser la arcilla caolinita, que posee alta conductividad térmica, alta capacidad de intercambio de cationes y una gran área de superficie 3,4 y se ha utilizado ampliamente en la industria de la pintura, la vivienda y el petróleo 5 . En este trabajo, se sintetizaron nanocompuestos basados en arcilla de caolinita y nanotubos de pared múltiple (MWCNTs). Se produjeron cuatro tipos de nanocompuestos con diferentes concentraciones de MWCNTs. La cantidad de MWCNTs en los nanocompuestos fue 5, 1, 0.1 y 0.05 % de peso en relación de peso de caolinita. Los nanocompuestos se caracterizaron por espectroscopía Raman y Scanning Electron Microscopy (SEM). El espectro Raman de los nanotubos pristine presentó las bandas características: la banda D alrededor de 1339 cm−1 , la banda G+ alrededor de 1570cm−1 , la banda G− alrededor de 1595 cm−1 , y la banda G0 alrededor de 2670 cm−1 . Los cambios en el espectro Raman de los nanocompuestos suguirieron transferencia de carga, dopaje, formación de carbono amorfo e hibridación s p3 . Dos nuevos picos alrededor de 1446 cm−1 y 1542 cm−1 aparecieron en los nanocompuestos con la concentraci’on de 1, 0.1 y 0.05 wt. % de nanotubos de carbono asignados a la formación de carbono amorfo e hibridación s p3 respectivamente. En los nanocompuestos con la concentración más baja de MWCNTs apareció un tercer pico nuevo a 1160 cm−1 que se asoció con una formación de fase con alto contenido de hibridación s p3 en los nanocompuestos . Las imágenes SEM permitieron medir el tamaño de grano de la arcilla de caolinita y el diámetro de los nanotubos de carbono.