La síntesis sonoquímica in situ de nanohíbridos de óxido de grafeno reducido (rGO) decorado con nanopartículas de plata (AgNPs) contribuye al desarrollo de sensores piezorresistivos y termorresistivos, electrónica flexible y polímeros conductores. Sin embargo, lograr una dispersión homogénea de las AgNPs sobre el rGO, e integrarlas exitosamente en matrices poliméricas, continúa siendo un reto [1]. Este trabajo se enfoca en la síntesis sonoquímica in situ de nanohíbridos rGO-AgNPs utilizando como modificador orgánico el ácido 3-mercaptopropiónico (MPA). El objetivo es analizar cómo el orden de adición del MPA y el NaOH, (agente modificador y reductor, respectivamente) impacta sobre la conductividad eléctrica de los nanohíbridos resultantes. Para ello, los parámetros de síntesis que se mantuvieron constantes fueron temperatura (55°C), tiempo de adición (30 min) y concentración de AgNO3 (0.08 M). Los nanohíbridos fueron caracterizados por espectroscopía UV-Visible, difracción de rayos X (DRX), y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Los resultados demostraron que el orden de adición influye sobre la conductividad eléctrica. En el sistema MPA-1, al agregar primero el agente modificador, se alcanzó una conductividad de 6.48×10 -5 S/cm. En contraste, el sistema MPA-2, en el cual la adición del agente reductor fue primero, se alcanzó un valor de conductividad inferior de 1.52×10 -5 S/cm. Esta diferencia se debe a que el MPA, con sus grupos tiol (-SH), actúa como anclaje para las AgNPs, creando una red conductora. Por lo contrario, la adición inicial del agente reductor genera AgNPs de mayor tamaño con aglomeración heterogénea sobre el plano basal del rGO, interrumpiendo la formación de la red metálica en el nanohíbrido [2]. En conclusión, la síntesis sonoquímica in situ, es una estrategia efectiva y reproducible para diseñar nanohíbridos con propiedades eléctricas conductoras. Se continúa la exploración y optimización de la síntesis para futuras aplicaciones en polímeros conductores.
Referencias
[1] Vinoth, V. et al. Ultrasonics Sonochemistry 39, 363–373 (2017).
[2] Vi, T. T. T. et al. Nanomaterials 8 (2018).
Los autores agradecen a, Dr. Uriel Alejandro Sierra Gómez y Jesús Alfonso Mercado Silva por los análisis de DRX, Guadalupe Méndez Padilla por los análisis de TGA. También agradecen a MC. Beatriz Reyes Vielma por el análisis de DLS. Además, agradecen al Dr. Enrique Diaz Barriga por las micrografías de TEM.