Generación de grupos nitrilo en grafitos en una descarga de plasma RF de nitrógeno

Las partículas de grafito fueron tratadas en un plasma de radiofrecuencia (RF-plasma) de nitrógeno a diferentes potencias de excitación. Se investigaron las modificaciones morfológicas y químicas de la superficie mediante espectroscopía Raman, SEM y XPS. Se lograron cambios en la relación de enlaces sp2/sp3 y terminaciones superficiales selectivas mediante grupos funcionales. Especialmente, se evidenció una funcionalización directa de los grafitos con grupos nitrilo mediante una señal característica a 2240 cm−1 en los espectros Raman después de un tratamiento de plasma RF-nitrógeno de alta energía. Se alcanzó un contenido total de nitrógeno de hasta 11 at.%. La mayor polaridad de las superficies fue confirmada mediante mediciones de ángulo de contacto. La funcionalización nitrilo puede servir como un andamiaje sintético para el desarrollo de nuevas rutas hacia la modificación química de la superficie de sustratos de carbono. Además, los grafitos modificados pueden ser procesados por técnicas de exfoliación comunes, produciendo nanoplateletas de grafeno modificadas con nitrógeno directamente en disolventes polares y no polares.