Los valores de la longitud de enlace carbono-carbono encontrados en la optimización geométrica están representados en los siguientes histogramas los cuales muestras la distribución de la diferencia de longitudes de enlace carbono-carbono entre el valor experimental y el valor simulado véase Figura 20-3
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23-3. En el caso ideal, es decir cuando el valor simulado y el valor experimental son iguales, se debe obtener ∆Li= 0 , valores diferentes al caso ideal significa42
Figura 20-3.- Distribución de la diferencia de longitud de enlace C-C del GO funcionalizado 25%
Realizado por: Diego Haro, 2015
La gráfica de distribución Figura 20-3, muestra que el 100% de los enlaces del óxido de grafeno funcionalizado con grupos epóxido posee un ∆Li≈ 0, el 75% de los de los enlaces del óxido de
grafeno funcionalizado con grupos epóxido e hidroxil posee un ∆Li ≈ 0 y el 62.5% de los enlaces
del óxido de grafeno oxidado con grupos hidroxilo posee un ∆Li≈ 0.
Como resultado tenemos que el óxido de grafeno al 25% con grupos epóxido conserva su estructura en un 100%. El óxido de grafeno al 37.5% con grupos epóxido e hidroxilo conserva un 75% de su estructura intacta. El óxido de grafeno al 25% con grupos hidroxilo conserva un 62.5% de su estructura intacta.
Figura 21-3.- Distribución de la diferencia longitud de enlace C-C del GO funcionalizado 50%.
Realizado por: Diego Haro, 2015
GO-grupos hidroxil GO-grupos epóxido GO-Grupos hidro-epóx. GO-grupos hidroxil GO-grupos epóxido GO-Grupos hidro-epóx. N úm ero d e enla ces N úm ero d e enla ces
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La gráfica de distribución Figura 21-3muestra que el 25% de los enlaces del óxido de grafeno funcionalizado con grupos epóxido posee un ∆Li≈ 0, el 25% de los de los enlaces del óxido de
grafeno funcionalizado con grupos epóxido e hidroxil posee un ∆Li ≈ 0 y el 12.5% de los enlaces
del óxido de grafeno oxidado con grupos hidroxil posee un ∆Li≈ 0.
Tenemos que el óxido de grafeno funcionalizado al 50% con grupos epóxido solamente conserva el 25% de su estructura original. El óxido de grafeno funcionalizado al 50% con grupos epóxido e hidroxilo conserva un 25% de su estructura intacta. El óxido de grafeno funcionalizado al 50% con grupos hidroxilo conserva un solo enlace de su estructura intacto, es decir el 12.5%.
Figura 22-3.- Distribución de la diferencia de longitud de enlaces C-C del GO funcionalizado
75%.
Realizado por: Diego Haro, 2015
La gráfica de distribución Figura 22-3muestra que el 50% de los enlaces del óxido de grafeno funcionalizado con grupos epóxido posee un ∆Li≈ 0, el 62.5% de los de los enlaces del óxido de grafeno funcionalizado con grupos epóxido e hidroxil poseen un ∆Li≈ 0 y el 37.5% de los enlaces del óxido de grafeno funcionalizado con grupos hidroxilo posee un ∆Li≈ 0.
Como resultado tenemos que el óxido de grafeno funcionalizado al 75% con grupos epóxido conserva el 50% de su estructura original. El óxido de grafeno funcionalizado al 75% con grupos epóxido e hidroxilo conserva un 62.5% de su estructura intacta. El óxido de grafeno funcionalizado al 75% con grupos hidroxilo conserva el 37.5% de su estructura intacta.
GO-grupos hidroxil GO-grupos epóxido GO-Grupos hidro-epóx. N úmero de en la ce s
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Figura 23-3.- Distribución de la diferencia de longitud de enlaces C-C del GO funcionalizado 100%.
Realizado por: Diego Haro, 2015
La gráfica de distribución Figura 23-3 muestra que el 0% de los enlaces del óxido de grafeno funcionalizado con grupos epóxido posee un ∆Li≈ 0, el 0% de los de los enlaces del óxido de
grafeno funcionalizado con grupos epóxido e hidroxilo posee un ∆Li≈ 0 y el 0% de los enlaces
del óxido de grafeno funcionalizado con grupos hidroxilo posee un ∆Li≈ 0.
El óxido de grafeno funcionalizado al 100% con grupos epóxido no conserva su estructura original. El óxido de grafeno funcionalizado al 100% con grupos epóxido e hidroxilo no conserva su estructura original. El óxido de grafeno funcionalizado al 100% con grupos hidroxilo no conserva su estructura original.
Al comparar los datos de la distancia de enlace carbono-carbono obtenida en este trabajo con los datos obtenidos experimentalmente se deduce lo siguiente: (i) La estructura que no se ve afectada en su estructura es el óxido de grafeno funcionalizado con grupos epóxido al 25%. (ii) Todos los compuestos de óxido de grafeno funcionalizadas al 100% con cualquiera de los grupos funcionales propuestos cambian su estructura original. (iii) El grupo funcional que menos afecta a la estructura del óxido de grafeno es el grupo epóxido, aumentado su agresividad con el incremento del porcentaje de oxidación. (iv) El grupo funcional de mayor agresividad en la estructura del óxido de grafeno es el grupo hidroxilo en todos los porcentajes de oxidación.
GO-grupos hidroxil GO-grupos epóxido GO-Grupos hidro-epóx. N úm ero d e enla ces
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Adicionalmente un gráfico de tendencias es presentado véase Figura27-3, en este se compara el valor teórico de la distancia carbono-carbono de acuerdo al tipo de hibridación con el promedio de la distancia de cada estructura a distintos niveles oxidación.
Figura 24-3.- Promedio de las distancias de enlace C-C en el GO vs la cobertura con grupos
funcionales (PBE). La línea entrecortada muestra una tendencia teórica al aumentar la cobertura.
Realizado por: Diego Haro, 2015
En la Figura 24-3 se observa que la distancia de enlace tiende a ser mayor a medida que se aumenta la cobertura con grupos funcionales lo cual es debido a la pérdida de la hibridación sp2
dando paso a una hibridación del tipo sp3 en acuerdo con reportes teóricos. Podemos decir que,
lo que nos muestra es que existe una relación de proporcionalidad directa entre el grado de oxidación y la longitud de enlace. El método computacional empleado en este trabajo subestima el valor esperado para casi la totalidad de los casos. La gráfica muestra los mismos cálculos pero usando el funcional LDA se presentan en el ANEXO E.