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"Las esponjas de carbono están definidas como aquellas estructuras formadas por nanotubos de carbono dispuestos en un arreglo tipo tridimensional y muestran propiedades interesantes tales como: superhidrofobicidad, porosidad, deformación mecánica reversible, conductividad eléctrica, baja conductividad térmica y sensibilidad magnética. Recientemente, han llamado especial atención debido a sus potenciales aplicaciones que comprenden desde la absorción de aceites, absorción de solventes orgánicos y filtración de nanopartículas metálicas hasta el desarrollo de sensores, electrodos y supercapacitores. En el presente trabajo de investigación doctoral se reporta la síntesis, caracterización, y estudios electroquímicos y magnéticos de esponjas de nanotubos de carbono dopados con nitrógeno (N-CNS). Los precursores químicos que se utilizaron comprenden a la bencilamina, ferroceno, tiofeno, etanol, isopropanol y acetona. El diseño experimental y análisis de datos se presenta en tres capítulos, ver capítulos III, IV y V. En el capítulo III, las N-CNS fueron obtenidas variando la incorporación de la acetona. En el capítulo IV, las N-CNS fueron producidas variando la incorporación del etanol y la acetona, y en el capítulo V, las N-CNS producidas en III y IV fueron tratadas con ácidos utilizando una solución de ácidos sulfúrico/nítrico. Las N-CNS fueron caracterizadas por microscopia electrónica de barrido (SEM), análisis termogravimétrico (TGA), microscopia electrónica de barrido de alta resolución (HRTEM), difracción de rayos-X (XRD), espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos-X (XPS) y espectroscopia Raman. Se encontró que las esponjas están formadas por una estructura compleja de nanotubos y fibras de carbono curvadas y rectas que presentan superhidrofobicidad y dos ordenamientos grafíticos. La incorporación de la acetona promueve: un incremento en el diámetro de las fibras de carbono, la formación de nanopartículas de Fe3C que están incrustadas entre las láminas más externas de las fibras de carbono, y una ... |