Desarrollo y aplicaciones de materiales avanzados de carbón - Miguel Ángel Álvarez Merino

Encuadernación: Rústica

Índice
Prólogo
CAPÍTULO I
Carbones Activados
1. El carbón activado
2. Estructura, principales características y tipos
2.1. Carbono: hibridación y estructuras
2.2. Estructura del carbón activado
2.3. Características
2.4. Tipos de carbón activado
3. Precursores
4. Preparación de los carbones activados
4.1. Activación física
4.2. Activación química
4.3. Influencia del precursor y la activación física
4.4. Influencia del precursor y la activación química
4.5. Comparación entre actividad física y química
5. Aspecto de los carbones activados
6. Costes
7. Manejo y seguridad
8. Perspectivas
9. Referencias
CAPÍTULO II
Tamices moleculares de Carbón
1. Introducción
2. Mecanismos de separación
2.1. Difusión Molecular
2.2. Difusión de Knudsen
2.3. Difusión superficial
2.4. Difusión activada
3. Tamices moleculares de carbón
4. Caracterización de tamices moleculares de carbón
4.1. Caracterización mediante isotermas de adsorción de gases
4.2. Caracterización mediante cinética de adsorción
5. Síntesis
5.1. Modificación de la porosidad por CVD (descomposición de hidrocarburos)
5.1.1. Descomposición de metano (de la Casa-Lillo, 2002)
5.1.2. Descomposición de breas (Lozano-Castelló 2005)
5.2. Modificación por tratamiento térmico (de la Casa-Lillo, 1999)
5.3. Carbonización de un precursor carbonoso
5.3.1. Pirólisis de un precursor carbonoso: Fibras de carbón de uso general como tamices moleculares de carbón (de la Casa-Lillo, 1998)
6. Aplicación en la separación de gases
6.1. Separación de aire
7. Conclusiones
8. Bibliografía
CAPÍTULO III
Grafito y grafeno
1. Introducción
2. Materiales de carbono
3. El grafito
3.1. Tipos de grafito
3.2. Propiedades del grafito
3.3. Aplicaciones tradicionales del grafito
4. El grafeno
4.1. Propiedades del grafeno
4.2. Síntesis del grafeno
4.3. Aplicaciones y perspectivas de futuro
Referencias
CAPÍTULO IV
Nanotubos de Carbono: Estructura, Propiedades y Química
1. Introducción
2. Estructura
3. Propiedades
3.1. Propiedades Mecánicas
3.2. Propiedades Eléctricas y Térmicas
4. Producción de Nanotubos
4.2. Producción mediante ablación láser
4.3. Producción Mediante CVD
5. Purificación y Tratamientos
5.1. Métodos de purificación química
5.2. Métodos de purificación física
6. Funcionalización
6.1. Funcionalización Covalente
6.2. Funcionalización no Covalente
6.3. Funcionalización con nanopartículas metálicas
7. Materiales Compuestos Poliméricos
7.1. Preparación de materiales compuestos
8. Conclusiones
9. Bibliografía
CAPÍTULO V
Caracterización Textural y Química de Materiales de Carbón
1. Introducción
2. Origen y tipos de poros
3. Caracterización textural
3.1. Adsorción física de gases y vapores
3.1.1. Ecuación de Brunauer-Emmett-Teller (BET)
3.1.2. Ecuación de Dubinin- Radushkevich
3.1.3. Método s de Sing
3.1.4. Método BJH
3.2. Estudio de la macro y mesoporosidad: Porosimetría de mercurio
3.3. Medidas de densidad
4. Química superficial
5. Bibliografía
CAPÍTULO VI 2
Aplicaciones de los materiales de carbón en catálisis
1. Introducción
2. El carbón como catalizador
2.1. Reacciones catalizadas por materiales de carbón con implicaciones medioambientales
2.1.1. Eliminación de contaminantes gaseosos, SH2, SOx y NOx
2.1.2. Oxidación de contaminantes orgánicos en fase líquida
2.2. Reacciones catalizadas por materiales de carbón con implicaciones en química fina
2.2.1. Deshidrogenación oxidativa de hidrocarburos
2.2.2. Catálisis ácida en fase líquida
3. El carbón como soporte de catalizadores
3.1. Preparación de catalizadores soportados
3.1.1. Impregnación
3.1.2. Adsorción en disolución
3.1.3. Deposición – precipitación
3.1.4. Adsorción / deposición desde la fase vapor
3.1.5. Anclaje de compuestos de coordinación
3.1.6. Pretratamientos y obtención de la fase activa
3.2. Catalizadores Metal/Carbón usados en reacciones con implicaciones energéticas
3.2.1. Reacciones de hidrogenación para obtención de hidrocarburos
3.2.2. Reacciones de isomerización de hidrocarburos
3.2.3. Gasificación y licuefacción del carbón
3.3. Catalizadores Metal/Carbón usados en reacciones con implicaciones medioambientales
3.3.1. Eliminación de contaminantes gaseosos, COVs y NOx
3.3.2. Eliminación de contaminantes orgánicos en fase líquida
3.4. Catalizadores Metal/Carbón usados en reacciones con implicaciones en química fina
4. Desactivación de catalizadores
5. Conclusiones y perspectivas futuras
6. Referencias
CAPÍTULO VII
Participación del Carbón Activado en procesos de eliminación de fármacos presentes en las aguas
1. Contaminación del agua
2. Detección de fármacos en las aguas
3. Sistemas de tratamiento de las aguas
3.1. Sistemas de tratamiento primario
3.2. Sistemas de tratamiento secundario
3.3. Sistemas de tratamiento terciario
3.3.1. Adsorción sobre carbón activado
3.3.2. Participación del carbón activado en procesos de oxidación avanzada
3.3.2.1. Procesos avanzados de oxidación basados en el uso simultáneo de ozono y carbón activado
3.3.2.2. Procesos avanzados de oxidación basados en radiación UV y carbón activado
3.3.2.3. Procesos avanzados de oxidación/reducción basados en la utilización de radiación gamma y carbón activado
4. Conclusiones
Agradecimientos
Bibliografía
CAPÍTULO VIII
Almacenamiento de Energía Eléctrica en Materiales Carbonosos
1. Introducción
2. Formas de Almacenamiento de Energía
2.1. Procesos farádicos y electrostáticos
2.2. Baterías y pilas de combustible
2.3. Condensadores
3. Supercondensadores
3.1. Modelos de la doble capa eléctrica
3.2. Características de los supercondensadores
3.2.1. Energía almacenada
3.2.2. Resistencia equivalente en serie
3.2.3. Voltaje
3.2.4. Capacidad
3.2.4.1. Determinación de la capacidad
3.2.5. Tipos de configuraciones del condensador
3.2.5.1. Condensador asimétrico
3.2.5.2. Condensador híbrido
4. Contribución a la capacidad de la doble capa eléctrica: porosidad y área superficial
5. Contribución de la química superficial
5.1. Grupos funcionales oxigenados
5.2. Grupos funcionales nitrogenados
6. Supercondensadores híbridos asimétricos
6.1. Optimización de un condensador híbrido asimétrico
6.2. Estudio de un condensador híbrido asimétrico
7. Conclusiones
8. Agradecimientos
9. Referencias
CAPÍTULO IX
Modificación de nanoformas de carbono mediante métodos no convencionales. Aplicaciones en nanomedicina
1. Nanoestructuras de carbono
1.1. Formas alotrópicas del carbono
2. Funcionalización de nanoestructuras de carbono
2.1. Funcionalización no covalente
2.2. Funcionalización covalente
2.2.1. Adición radicálica
2.2.2. Cicloadición 1,3-dipolar
3. La radiación microondas
3.1. Efecto de la radiación microondas sobre nanoestructuras de carbono
3.2. Purificación y modificación de nanoestructuras de carbono
3.3. Funcionalización covalente de nanoestructuras de carbono mediante radiación microondas
4. Mecanoquímica
4.1. Procesos mecanoquímicos en nanomateriales de carbono
CAPÍTULO X
Materiales compuestos basados en fibras de Carbono
Aplicaciones Aeronáuticas
1. Introducción
2. Materiales compuestos
3. Defectología
4. Procesos
5. Innovación industrial