Reparacion in-situ de nanocompuestos tio2/celulosa para aplicaciones en materiales compuestos

Abstract

Se prepararon nanocompuestos de TiO2/celulosa a través de la síntesis in situ en presencia de fibras celulósicas de fique para evaluar las propiedades mecánicas (resistencia a la tensión). Esta síntesis implica la adsorción de iones metálicos sobre la celulosa catiónica seguida de una reacción de reducción. Se realizó un proceso asistido por ultrasonido en las fibras crudas para eliminar las impurezas; la superficie de la fibra se volvió catiónica por exposición a condiciones alcalinas y ácidas. El precursor de metal utilizado fue tetracloruro de titanio (TiCl4) y para la reducción una solución de hidróxido de sodio. Se evaluó la influencia de las condiciones experimentales como la concentración del precursor, los tiempos de inmersión de las fibras en el precursor y la temperatura de síntesis. Hay evidencia en este trabajo que para condiciones experimentales específicas: temperatura de 110°C, concentración del precursor de 0,5 ml de TiCl4 y tiempo de inmersión del precursor de 1 hora, hay un recubrimiento mayor de nanopartículas de TiO2. También se encontró una fase amorfa de las NPs. Los nanocompuestos se caracterizaron por espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia Raman; las propiedades mecánicas de la fibra se evaluaron a través del Método de Prueba Estándar para la Resistencia a la Tensión y el cálculo del Módulo de young en fibras (ASTM C1557–14).