Desde el ácido grafítico al óxido de grafeno: propiedades y aplicaciones derivadas de su química superficial

Abstract

Trabajo presentado en la XXXIV Reunión Bienal de la Real Sociedad Española de Química, celebrada en Santander (España) del 15 al 18 de septiembre de 2013.La concesión del premio Nobel de Física en 2010 a los investigadores A. Geim y K. Novoselov por sus trabajos sobre el grafeno, ha despertado un enorme interés en los materiales laminares derivados del grafito. El número de publicaciones científicas realizadas sobre óxido gráfitico ha pasado desde una media de menos de 20, hasta 2004, a más de 130 en 2012; mientras que los artículos que contienen el término óxido de grafeno, han sido más de 3000 en 2012 (y hasta 2007 no se usaba este término). De hecho lo que hace pocos años llamábamos ácido u óxido grafítico ha pasado a designarse como óxido de grafeno. Los campos donde son aplicados los óxidos de grafito o de grafeno (OGs) también han aumentado exponencialmente, pasando de ser aplicados como adsorbentes de contaminantes de aguas (grafitos expandidos) a ser mencionados como refuerzo de polímeros, como material para producir baterías de Li, como componentes de sensores de gases, para fabricar semiconductores o ultracondensadores o electrodos, etc. Aparte estarían las aplicaciones catalíticas de las que cabe destacar las fotocatalíticas (con TiO2). Cabe resaltar que los OGs son materiales muy versátiles, y que permiten combinarse con otros sólidos para conseguir muy diversos ¿materiales compuestos¿. Además los OGs pueden ser la base para producir grafeno. Igualmente las propiedades de superficie de los OGs son interesantes ya que permiten anclar en sus superficies compuestos moleculares que, por ejemplo, pueden tener propiedades catalíticas. En esta comunicación se van a presentar algunos resultados recientes de nuestro grupo de investigación, en los que tras inmovilizar el complejo Ru-BINAP en los OGs lo aplicamos como catalizador enantioselectivo en la hidrogenación de metilacetoacetato; o cuando comprobamos una mayor estabilidad como catalizador en hidrogenación de cinamaldehido del complejo Ru(PPh3)3Cl2 enlazado covalentemente sobre OGs funcionalizados usando [3-(2-Aminoetilamino)propil]trimetoxisilano. Asimismo hemos introducido funciones básicas, al realizar el proceso de exfoliación de OGs en atmósfera de amoniaco, y las aplicamos como catalizadores en la deshidrogenación de bioetanol.Peer Reviewe