Resumen

Introducción Los reportes sobre las investigaciones de los nanomateriales han permitido particularmente el estudio del TiO2 en el campo médico y biológico [3], dispositivos electrónicos, actividades fotocatalíticas y fotovoltaicas [4,5], entre otros. El TiO2 es un oxido metálico y semiconductor con propiedades fisicoquímicas-optoelectrónicas [6,7]. Dentro de sus propiedades, se destacan su alta conductividad, bajo costo, y buena estabilidad química. Existen diferentes métodos para la preparación de TiO2: método de sol-gel [7,8], método hidrotermal asistido por microondas [9], método solvotermal [10] y el método de oxidación directa [11]. La modificación del TiO2 consiste en la formación de varios grupos funcionales durante el proceso de síntesis [12]. El TiO2-m se sintetizó utilizando el método sol-gel, que consiste en la producción de materiales solidos a partir de moléculas pequeñas. El proceso implica conversión de monómeros en una solución coloidal (sol) actuando como precursor de una red integrada (o gel) de partículas discretas o polímeros reticulares [13]. El TiO2-m es un nanocompuesto modificado de TiO2 que al combinarse con radiación UV fue capaz de generar citoxicidad o muerte celular el 98,6% en líneas de cáncer de cuello uterino y el 90,5% en leucemia mieloide crónica (Celulas K-562), patente (WO2016055869A1) Objetivos: Desarrollar un método fácil de recubrimiento del TiO2 – m y de adherencia del nanomaterial a una estructura con propiedades electrónicas como el grafito pirolítico de alta densidad (HOPG) funcionalizado.

Método En el presente estudio se utilizó el método Sol-Gel para realizar el recubrimiento de una capa delgada sobre GO/HOPG por el método de impregnación [21,22]. Luego de haber realizado el recubrimiento del grafito pirolítico, se caracterizó el material resultante por XDR, FTIR, SEM –EDS que revelaron el tipo de recubrimiento superficial de placas de grafito pirolítico y la interacción del óxido de grafeno superficial con el TiO2-m

Principales resultados Se realizó el análisis FTIR de las placas de grafito pirolitico recubiertas con solución sol-gel de TiO2 – m en 0 dias. Utilizando la nomenclatura 260,360 para las placas de TiO2-m/ GO/HOPG en el análisis FTIR, se observaron señales de picos intensos en 3000 cm-1 – 3500 cm-1, correspondientes a estiramientos de grupos –OH hidroxilos. Picos entre 2920 cm-1 - 2850 cm-1 indican estiramientos de C-H, las cuales son vibraciones resultantes de los grupos –CH3 y –CH2. Un pico entre 1627 cm-1 – 1640 cm-1 es atribuido al enlace C=C. otra señal entre 1300 cm-1 y 1387 cm-1 corresponde a los grupos C-O. Entre 600 cm-1 – 900 cm-1 pertenece al enlace Ti-O-Ti y los picos 717 cm-1, al enlace TiO-Ti [24]. El pico obtenido en la placa 260, es de 812,84 cm-1. En la placa 360 es de 819,80 cm-1 [25]. Microscopia de barrido del TiO2-m/GO/HOPG En la Figura 4 se muestran imágenes del recubrimiento 260 TiO2-m/GO/HOPG a 0 días de preparación obtenidas por microscopia electrónica de barrido. La Figura 4a muestra que el recubrimiento no es uniforme, manifestando fragmentaciones y aglomeraciones de TiO2 –m y con micro fisuras en la superficie. La micrografía (Figura 4b) muestra un recubrimiento con distribución de Nanopartículas de TiO2-m no homogénea presentando oquedades con crestas pronunciadas [26,27]

Conclusiones El método de recubrimiento por impregnación utilizado sobre las placas es el adecuado para la utilización del método sol-gel de TiO2-m sobre grafito pirolítico funcionalizado con ácidos fuertes. Este método se hace a temperaturas en las que el TiO2-m no cambia las propiedades del nanomaterial, encontrándose en fase de anatasa. Además, se observa la adherencia del TiO2-m sobre una estructura con propiedades de conductividad electrónica. Se observó que las placas 360 muestran picos más altos de presencia de TiO2 – m sin que interfieran los picos de GO que permiten mejorar la conductividad del material.