PELÍCULAS CONDUCTORAS DE GRAFENO PARA ELECTRODOS TRANSPARENTES

Abstract

Desde su descubrimiento en 2004 el grafeno, la forma bidimensional del carbono, se ha convertido en uno de los materiales más estudiados por sus propiedades sorprendentes entre las que se encuentran su elevada conductividad eléctrica, su transparencia en el rango ultravioleta visible, su resistencia mecánica y su flexibilidad entre otras propiedades, las que lo hacen muy interesante pare usarse como electrodo transparente en pantallas, celdas solares y dispositivos similares. Aunque el grafeno de mejor calidad se prepara por depósito de vapores químicos (CVD por sus siglas en inglés), el método de preparación de grafeno a partir de la oxidación del grafito, conocido por método de Hummers, es el que ofrece la posibilidad de escalabilidad a nivel industrial, a la vez que permite modificar las propiedades químicas del grafeno para por ejemplo, funcionalizarlo o decorarlo con nanopartículas de diversos tipos sin perder su conductividad eléctrica o su transparencia. En este trabajo se presenta la preparación de películas transparentes conductoras de grafeno partiendo de óxido de grafeno (GO) obtenido por el método de Hummers. Una vez obtenida una suspensión acuosa de GO, ésta se deposita sobre sustratos de vidrio funcionalizados con (3-aminopropil) tetraetoxi silano (APTES). Posteriormente, las películas se reducen con vapores de hidracina para obtener óxido de grafeno reducido que tiene propiedades muy cercanas a las del grafeno. El polvo de GO precursor y las películas se caracterizaron por espectroscopía de UV-Vis, espectroscopía de infrarrojo, microscopía de fuerzas atómicas y se midieron sus propiedades eléctricas. Para demostrar la capacidad de las películas preparadas para usarse como electrodos, se electrodepositó ZnO sobre las películas utilizando un método pulsado y un método de potencial constante. Las películas electrodepositadas se caracterizaron por microscopia de fuerzas atómicas. Financiado por CONACYT con el proyecto 151679 y por la SIP con los proyectos 20144609 y 20144613.