Nanoarchitectures based on graphene and carbon nanotubesdesign, synthesis and properties

Resumen

El trabajo realizado en esta tesis doctoral se ha focalizado en el diseño, síntesis y estudio de las propiedades de materiales moleculares para su aplicación en electrónica molecular. Para ello, se ha estudiado la reactividad química de diferentes alótropos de carbono, principalmente nanotubos de carbono y grafeno, con moléculas orgánicas electroactivas, mediante la aplicación de diferentes metodologías sintéticas (acoplamientos de Sonogashira, química “click“, reacciones de cicloadicción, etc...). Por otro lado se ha llevado a cabo la caracterización de los nanoconjugados resultantes mediante diferentes técnicas espectroscópicas como espectroscopía ultravioleta-visible, Raman e infrarroja. También han sido realizados análisis termogravimétricos con el fin de estudiar la estabilidad y el grado de funcionalizacion de los nanomateriales obtenidos. Otras técnicas como la espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS), nos han permitido estudiar la composicion superficial de las muestras confirmando así la obtención de los materiales deseados; estudios de microscopía de fuerza atómica (AFM) y de transmisión electrónica (TEM) nos han ayudado a obtener información sobre la morfologia de los materiales preparados, siendo en muchos casos útil para confirmar la presencia de las moléculas electroactivas ancladas a la superficies de los nanotubos de carbono o del grafeno. Finalmente, mediante estudios electroquimicos y de espectroscopía de absorción transitoria se han analizado las propiedades electrónicas de los nanohíbridos finales, confirmándose la existencia, en la mayoría de los casos, de procesos de transferencia electrónica entre las diferentes unidades del sistema (dador y aceptor).