Síntesis, caracterización y evaluación de propiedades funcionales de nanotubos de óxido de níquel

Abstract

RESUMEN: Este estudio reporta la síntesis de nanotubos de óxido de níquel multipared (NiO-NTs), utilizando como templetes nanotubos de carbono funcionalizados (fNTC), nitrato de níquel (Ni(NO3)2) como precursor de la fase metálica y un subsecuente tratamiento térmico en aire a 450 °C y 500 °C. Los resultados indican que el producto obtenido a 450 °C son claramente nanotubos constituidos por las fases NiO y C con una estructura multipared y una interfase uniforme alineada al eje del nanotubo. Los materiales tratados a 500 °C están formados de NiO principalmente y algunas zonas alternadas de C con una estructura multipared esencialmente alineada con el eje del producto unidimensional. Ambos materiales tienen diámetros entre 70 y 180 nm, los cuales son menores a los reportados en la literatura para nanotubos de NiO (100 – 300 nm). Lo cual puede tener un efecto favorable para tu potencial aplicación en capacitores electroquímicos. La evaluación electroquímica de su capacitancia reveló que los nanotubos de NiO/C tratados a 500 °C presentan un valor de capacitancia alrededor de 1919 F g-1, el cual es mayor a los nanotubos de NiO reportados en la literatura (328 - 1177 F g-1), esto puede ser debido a la mayor área superficial presentada en los productos obtenidos en este trabajo, así mismo también por el acoplamiento de NiO/C, ya que se tiene los dos mecanismos de almacenamiento de carga, tanto el de doble capa eléctrica, proporcionado por el C, como el de pseudocapacitancia presentado por NiO. ABSTRACT: This study reports the synthesis of multipared nickel oxide nanotubes (NiO-NTs), using functionalized carbon nanotubes (fNTC), nickel nitrate (Ni (NO3) 2) as precursor of the metallic phase and a subsequent thermal treatment. in air at 450 ° C and 500 ° C. The results indicate that the product obtained at 450 ° C are clearly nanotubes constituted by the NiO and C phases with a multipared structure and a uniform interface aligned to the axis of the nanotube. The materials treated at 500 ° C are formed mainly NiO and some alternating zones of C with a multipared structure essentially aligned with the axis of the one-dimensional product. Both materials have diameters between 70 and 180 nm, which are lower than those reported in the literature for NiO nanotubes (100 - 300 nm). Which can have a favorable effect for your potential application in electrochemical capacitors. The electrochemical evaluation of its capacitance revealed that NiO / C nanotubes treated at 500 ° C have a capacitance value around 1919 F g-1, which is higher than the NiO nanotubes reported in the literature (328 - 1177 F g-1), this may be due to the greater surface area presented in the products obtained in this work, as well as the NiO / C coupling, since it has the two load storage mechanisms, both the double electric layer, provided by C, as the pseudocapacitance presented by NiO.