Optimización por la metodología de superficie de respuesta de la fabricación de un material nanoestructurado compuesto de nanohilos de nylon con grafeno

Abstract

En el presente trabajo se llevaron a cabo dos diseños experimentales para la determinación de las condiciones óptimas de la fabricación de nanohilos de nylon y síntesis de grafeno, para lo cual se obtuvo: 0.68 M de (NH4)2SO4 y 11.45 V; 27 kV, 2.3 mL/h y 11.40 cm de distancia de la aguja al colector (cm); respectivamente. De esta manera, se produjeron electrohilos de nylon y grafeno, ambos de tamaño nanométrico. A partir de estos materiales se preparó un compósito nanohilos/grafeno, a las condiciones óptimas de fabricación. Los materiales obtenidos (nanohilos de nylon, grafeno y compósito) fueron caracterizados morfológica (SEM) y químicamente (FTIR, UV), comprobando su escala nanométrica, grupos funcionales y sus propiedades bloqueadoras de rayos UV. Es así, como este trabajo abre una nueva perspectiva al uso de nylon reciclado para la obtención de hilos electrohilados de diámetro nanométrico que pueden ser funcionalizados, en este caso con grafeno, y exhibir propiedades deseables en industrias tales como la textil, entre otras.

In the present work, two experimental designs were carried out to find the optimal conditions to manufacture nylon nanowires and to synthesize graphene. The results obtained were: 0.68 M (NH4)2SO4 and 11.45 V; and 27 kV, 2.3 mL / h and 11.40 cm as the distance from the needle to the collector, respectively. This way, nylon nanowires and graphene were produced, both of nanometric size. Using these materials, a nanowire/graphene composite was prepared using optimum manufacturing conditions. The materials obtained (nylon nanowires, graphene and composite) were characterized morphologically (SEM) and chemically (FTIR, UV), verifying their nanometric scale, functional groups and their UV blocking properties. This work opens new perspectives for the use of recycled nylon to obtain electrospinned nano‐fibers that can be functionalized, in this case with graphene, and exhibit interesting properties for industrial applications, such as the fabrication of textile, among others.