XPS of carbon nanostructures obtained by underwater arc discharge of graphite electrodes / XPS de nanoestructuras de carbono obtenidas por descarga de arco de electrodos de grafito sumergidos en agua

ABSTRACT

Abstract Carbon nanostructures, obtained by underwater arc discharge of graphite electrodes, were studied by X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). It was observed that the spectra of the samples taken from the floating part of the synthesis products, composed basically by Carbon nano-onions (CNO), present differences with those obtained from the precipitate, which contains a mixture of CNOs and multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNT). These differences are related with the presence of atoms of carbon located in orbitals with different degree of hybridization (sp2-sp3), which in turn is related to the diverse grade of curvature of the planes of carbon in the nanostructures present in the samples. The obtained results indicate that XPS can be an important element in the characterization of the products obtained by the above-mentioned method of synthesis.

RESUMEN

Resumen Se utilizó la Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos X (XPS) para estudiar nanoestructuras de carbono obtenidas por descarga de arco de electrodos de grafito sumergidos en agua. Se observó que los espectros de las muestras tomadas de la fracción flotante de los productos de la síntesis, compuestas básicamente por nano-cebollas de carbono (CNO), presentan diferencias con los de las muestras obtenidas del precipitado, que contiene una mezcla de CNOs y nano-tubos de carbono de capas múltiples (MWCNT). Estas diferencias están asociadas con la presencia de átomos de carbono localizados en orbitales con diferente grado de hibridación (sp2-sp3), lo que a su vez se relaciona con las diferentes curvaturas de los planos de carbono en las nanoestructuras presentes en la muestras. Los resultados obtenidos indican que XPS puede ser un elemento importante en la caracterización de los productos obtenidos por el citado método de síntesis.