Preparação, funcionalização e purificação de nanofitas de grafite e grafeno produzidas por exfoliação de nanotubos de carbono

Abstract

Na presente patente descrevemos uma rota físico-química para produzir nanofitas grafíticas (de grafite ou grafeno), NFG, por exfoliação de nanotubos de carbono de uma camada, duas camadas ou múltiplas camadas, todos eles aqui referidos como CNTs, via tratamento com uma solução ácida, seguido de um tratamento com peróxido. As amostras foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia Raman. O método aqui apresentado é uma proposta para conseguir a exfoliação dos CNTs de modo a eliminar a necessidade de tratamentos químicos tóxicos, normalmente realizados com o uso de sais oxidantes, metais alcalinos ou tratamentos térmicos extremos. As dimensões médias das NFG obtidas são de aproximadamente 20-150 nm de largura e um comprimento de pelo menos 5 micrômetros. Mais ainda, a característica química das bordas expostas do material exfoliado foi aproveitada para sua modificação química empregando uma molécula de amplo uso em aplicações biológicas. Muito embora o material resultante possua características homogêneas, sua funcionalização permite uma separação mais refinada com base no grau de exfoliação e/ou na abertura individual de cada tubo.