Control of the chemical composition and thickness of deposited coatings over carbon nanotubes using acrylic acid plasma

• Autores: Pablo González Morones, Carlos Ávila Orta, Dámaso Navarro Rodríguez, G. Neira Velázquez
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 70, Nº. 563, 2013, págs. 201-205
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Control de la composició química i del gruix dels recobriments dipositats sobre nanotubs de carboni emprant plasma d’àcid acrílic
  • Control de la composición química y espesor de los recubrimientos depositados sobre nanotubos de carbono empleando plasma de ácido acrílico
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    En este estudio se demuestra que la superficie de los nanotubos de carbono pueden ser recubiertas con una película de tamaño nanometrico (nanorecubrimlento) con carácter químico controlado, mediante el tratamiento con plasma de ácido acrílico. El carácter químico del nanorecubrimiento polimérico puede ser hidrófilo o hidrófobo dependiendo del tipo de proceso que predomine durante el tratamiento de plasma: erosión o deposición, los cuales son producidos por las especies ionizadas presentes en el plasma. Así mismo, el proceso de deposición y erosión pueden ser controlados con la potencia a la cual se produce el tratamiento. Por ejemplo, el proceso de deposición es el predominante a 20 W de potencia, en donde se produce una cantidad significativa del nanorecubrimiento polimérico compuesto de grupos funcionales ácido carboxflico, los cuales aportan el comportamiento hidrófilo del nanorecubrimiento. Mientras que a 40 W pradomina el proceso de erosión, en donde se deposita una menor cantidad del nanorecubrimiento polimérlco con carácter hidrófobo, ya que no presenta los grupos funcionales ácido carboxflico en su estructura química. Sin embargo, se observó una competencia entre ambos procesos (deposición y erosión) produciendo nanorecubrimientos con diferentes caracteres qulmicos y espesores, que dependen principalmente del tiempo de tratamiento.

  • català

    En aquest estudi es demostra que les superfícies dels nanotubs de carboni poden ser recobertes amb una pel·lícula de mida nanomètrica (nanorecobriment) amb caràcter químic controlat, mitjançant el tractament amb plasma d’àcid acrílic. El caràcter químic del nanorecobriment polimèric pot ser hidròfil o hidròfob depenent del tipus de procés que predomini durant el tractament de plasma: erosió o deposició, les quals son causades per les espècies ionitzades presents en el plasma. Tanmateix, el procés de deposició i erosió poden ser controlats amb la potència a la que es produeix el tractament. Per exemple, el procés de deposició és el predominant a 20 W de potència, on es produeix una quantitat significativa del nanorecobriment polimèric format per grups funcionals àcid carboxílic, els quals aporten el comportament hidròfil del nanorecobriment, mentre que a 40 W predomina el procés d’erosió, on es diposita una menor quantitat del nanorecobriment polimèric amb caràcter hidròfob, ja que no presenta els grups funcionals àcid carboxílic en la seva estructura química. No obstant això, es va observar una competència entre ambdós processos (deposició i erosió) produint nanorecobriments amb diferents caràcters químics i gruixos, que depenen principalment del temps de tractament.

  • English

    In this study, it is demonstrated that the surface of carbon nanotubes can be coated with a polymer nanometer size film (nanocoating) with tailored surface polar behavior when treated with acrylic acid plasma. The polar behavior of the polymer nanocoating can be hydrophilic or hydrophobic depending deposition and erosion processes caused by ionized species in the plasma. In turn, deposition and erosion can be controlled by plasma power. Deposition dominates at 20 W power, where a significant amount of polymer nanocoating is produced with carboxylic acid functional groups in the surface thus having an hydrophilic behavior. On the contrary, a smaller amount of polymer nanocoating with hydrophobic behavior (i.e. without any functional groups on its surface) suggests that erosion is the dominant process when 40 W power is used. Finally, a competition between deposition and erosion processes results in different polar behavior and amount of polymer nanocoating depending of the treatment time.