VF02: Desorción térmica de los grupos funcionales en Mxenos basados en vanadio: V2C y V4C3
Profesor Encargado: Víctor Fuenzalida
Lugar: Laboratorio de Superficies y Nanomateriales (LSN) del DFI-FCFM
Vacantes: 1 estudiante
Los Mxenos son nanohojas en una red bidimensional. Su fórmula más general es Mn+1CnTx, donde M es un metal (o combinación de metales) de transición temprana (Ti, Zr, Mo,…), C es carbono aunque puede ser nitrógeno- y T es un “grupo funcional hidrofílico” (O, OH, F, Cl…). Han demostrado ser estables y son promisorios para aplicaciones mecánicas, químicas y biológicas.
https://www.youtube.com/watch?v=V6BZr_hGjkk
Los Mxenos se obtienen a partir de otro material de la forma Mn+1AlCn. El proceso involucra un ataque químico para remover el elemento A. Este tratamiento incorpora oxígeno, grupos hidroxilo (OH) y flúor, que pueden encontrarse en la superficie o intercalados en la estructura laminar. Estos grupos afectan sensiblemente las propiedades de Mxeno resultante (eléctricas, químicas, mecánicas, etc), a tal punto que se los incorpora explícitamente en la fórmula química. También es posible alterar las propiedades del material mediante la “funcionalización superficial”, proceso que consiste en incorporar deliberadamente otras moléculas (llamadas grupos funcionales) que le pueden conferir al Mxeno propiedades adicionales (hidrofobicidad, biocompatibilidad o, por el contrario, citotoxicidad, etc.).
Se estudiará la evolución de los grupos funcionales en V2C y V4C3 en función de la temperatura por medio de espectroscopía de fotoelectrones (XPS), cambiando la temperatura del material. Esto último se hace por medio de un cañón de electrones incorporado en el portamuestras -en ultraalto vacío- que calienta el respaldo del soporte de la muestra.
Se propone recoger los especctros después de cada tratamiento térmico para monitorizar la desorción de los grupos funcionales. Además de los procesos de calentamiento y medición, se requiere procesar la información usando el software disponible. El objetivo es doble: estudiar la evolución de los grupos funcionales y comparar el comportamiento de las dos muestras.
Bibliografía
https://trynano.org/es/organizational-spotlight/drexel-university/ https://www.youtube.com/shorts/1CsHvHXk8mU