La estructura de las zeolitas puede usarse para formar un material nanoestructurado de carbono (zeolite templated carbon, ZTC), lo cual permite incrementar excepcionalmente su superficie específica. En este trabajo se ha utilizado un método electroquímico que permite introducir, en la estructura de los ZTC, un mayor número de grupos funcionales de oxígeno, en comparación con los métodos clásicos de oxidación química. Este proceso permitirá obtener supercondensadores con una mayor capacidad, que pueden ayudar a impulsar el uso de energías renovables.
El objetivo del presente trabajo consiste en analizar el efecto del tratamiento electroquímico en determinados materiales de carbón, en concreto de un material carbonoso nanoestructurado de elevada área superficial, el zeolite templated carbon. Mediante este tratamiento se pretendía introducir una gran cantidad de grupos funcionales activos para el almacenamiento de energía, permitiendo de esta manera el desarrollo de nuevos electrodos para supercondensadores.
La investigación en el desarrollo de electrodos para esta aplicación es muy intensa a nivel mundial y la aplicación de la tecnología que hemos desarrollado ha suscitado un gran interés. Los supercondensadores pueden acoplarse a otros sistemas de generación de energía como las pilas de combustible, motor eléctrico, etc, y pueden usarse para el almacenamiento de energías renovables como solar, eólica, etc.
En este trabajo se han utilizado tecnologías electroquímicas para la modificación de las propiedades fisicoquímicas de los materiales. El método electroquímico, en comparación con los medios convencionales de oxidación química, tiene la ventaja de ser más fácilmente controlable y permite la generación de un mayor número de grupos funcionales de oxígeno (11.000–3.300 μmol/g), a la vez que de retiene la estructura original del ZTC. Como resultado de estos métodos, se han obtenido materiales altamente microporosos con una estructura en 3D bien ordenada y áreas superficiales de entre los 1.900 y 2.500 m2/g.
Emilia Morallón
morallon@ua.es
Departamento de Química Física, Universitat d’Alacant
Referencia
“Electrochemical generation of oxygen-containing groups in an ordered microporous zeolite-templated carbon” CARBON. 2013; 54: 94-104. Berenguer, R.; Nishihara, H.; Itoi, H.; Ishii, T.; Morallón, E.; Cazorla-Amorós, D.; Kyotani, T.
Este trabajo recibió financiación del Ministerio de Economía y Competitividad de España por el proyecto conjunto hispano-japonés (PRI-PIBJP-2011-0766), y por los proyectos MAT2010-15273 y CTQ2009-10813/PPQ, así como del Fondo Europeo de Desarrollo Regional. También recibió becas de la Generalitat Valenciana (PROMETEO/2009/047 y ACOMP/2012/133), y del Ministerio de Educación, Ciencia, Deportes y Cultura de Japón (A) (23685041).
