[ES] Esta tesis se enfoca en una primer etapa en nuevos métodos de síntesis para optimizar la producción CCVD de nanotubos de carbono de capa multiple (MWCNTs). Por ello se han diseñados nuevos sistemas de catalizadores laminares tipo sol-gel, acompañado por el desarrollo de un modelo de crecimiento facilitando la producción de MWCNTs en altos rendimientos. En una segunda etapa, se enfoca en la exfoliación de láminas de óxido de grafeno (GO) en medios acuosos. Se ha revelado la relevancia de agua quimisorbida como capa intrínseca de GO y su efecto en tratamientos de reducción. Eso lleva a la preparación efectiva de membranas (“papeles”) flexibles y conductoras de grafeno y de papeles híbridos GO-MWCNTs exhibiendo superiores valores de capacitancia, de interés en aplicaciones de supercondensadores. Finalmente, se han utilizado MWCNTs y GO para preparar nuevos materiales híbridos con hidroxiapatita nanocristalina no estequiométrica (nHAp). Estando bien integrado en la superficie de las respectivas nanoestructuras, los híbridos demuestran excelentes propiedades de bioactividad, de interés para el diseño de implantes y andamios para la ingeniería de tejidos óseos.

[EN] This thesis covers in a first step the conception of novel synthesis procedures to optimize the production of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) by using a CCVD method. Through this end novel sol-gel platelet-like catalyst systems and a growth model were developed enabling the high yield production of MWCNTs. In a second step, it focuses on the exfoliation of water dispensable graphene oxide (GO) flakes revealing the relevance of chemisorbed water as intrinsic layer of GO and its effect for further reduction treatments. This leads to the effective preparation of flexible conductive graphene papers and as well as flexible conductive and GO-MWCNT hybrid papers with enhanced specific capacitance of interest for applications in supercapacitors. Finally, MWCNTs and GO were used to prepare novel hybrid materials with non-stoichiometric nanocrystalliine hydroxyapatite (nHAp). Being intimately integrated on the respective carbon surface, the hybrid materials proved excellent bioactivity of interest to bone implants and tissue engineering applications.

Tesis llevada a cabo para conseguir el grado de doctor en la Universidad de Zaragoza. 2015-10.

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