Los métodos de purificación de nanotubos de carbono son cruciales para mejorar la calidad y funcionalidad de los nanotubos de carbono (CNT) producidos mediante diversas técnicas de síntesis. El proceso de purificación pretende eliminar impurezas como el carbono amorfo, las partículas metálicas de los catalizadores y otras estructuras de carbono no tubulares. Estos son los principales métodos utilizados para la purificación de CNT:
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Oxidación química: Este método implica el uso de agentes oxidantes fuertes como el ácido nítrico o el ácido sulfúrico para oxidar selectivamente y eliminar las impurezas. El proceso suele consistir en calentar los CNT en una solución ácida concentrada, que oxida y elimina preferentemente el carbono amorfo y las partículas de catalizador, dejando los CNT relativamente intactos.
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Ultrasonidos: La ultrasonicación se utiliza a menudo junto con la oxidación química. Las ondas sonoras de alta frecuencia generadas durante la ultrasonicación ayudan a romper los aglomerados y a dispersar los CNT en la solución, mejorando la eficacia del proceso de oxidación química.
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Filtración y centrifugación: Estos métodos de separación física se utilizan para aislar los CNT de la mezcla de reacción tras la síntesis. La filtración consiste en hacer pasar la mezcla por un filtro que atrapa los CNT más grandes y deja pasar las impurezas más pequeñas. La centrifugación, por su parte, utiliza la fuerza centrífuga para separar los componentes de la mezcla en función de su tamaño y densidad.
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Cromatografía: Técnicas como la cromatografía de permeación en gel pueden utilizarse para separar los CNT en función de su tamaño y forma. Este método es especialmente útil para separar diferentes tipos de CNT (de pared simple frente a pared múltiple) y eliminar las impurezas más pequeñas.
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Recocido térmico: Este método consiste en calentar los CNT en una atmósfera inerte (como argón o nitrógeno) a altas temperaturas. El proceso ayuda a eliminar los disolventes residuales y las impurezas orgánicas vaporizándolos, dejando los CNT estructuralmente intactos.
Cada uno de estos métodos tiene sus ventajas y limitaciones y, a menudo, se utiliza una combinación de estas técnicas para alcanzar el nivel de purificación deseado. La elección del método de purificación depende de la aplicación específica de los CNT, del tipo de impurezas presentes y del nivel de pureza deseado.
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