Estudio y caracterización del carbón vítreo poroso nanoestructurado

Abstract

Se fabricaron estructuras jerárquicas de carbono poroso para su uso en supercapacitores , conteniendo macroporos y mesoporos , por medios que incluyen: i) molienda y cribado de carbón poroso monolítico, ii) síntesis por microemulsión inversa de microesferas porosas y iii) fabricación de carbón nanoestructurado macroporoso usando técnicas de modelo perdido. La resina precursora del carbón nanoestructurado es obtenida mediante la polimerizacion de resorcinol con formaldehído en medio básico, empleando un agente formador de mesoporos. Las resinas son posteriormente secadas y carbonizadas en atmósfera inerte para dar lugar a los carbones porosos nanoestructurados. Posteriormente se prosedió a la caracterización electroquímica por voltametría cíclica. El estudio de la estructura interna del material se realizó mediante la combinación de un haz de iones focalizados (fib) y un microscópio electrónico de barrido (sem). Esto permitió realizar determinaciones cuantitativas y obtener información tales como: área superficial, volumen de poro, porosidad y conectividad de poros. El proceso de molienda y cribado produce micropartículas con acceso completo a los nanoporos. Con los procesos de microemulsíon inversa es posible es posible preparar microesferas de carbón nanoestructurado, estas presentan un menor acceso a los nanoporos debido al colapso de la porosidad superficial. Fue posible combinar macroporos con meso y microporos usando el proceso de modelo perdido.