Formação de nanoporos em folhas de policarbonato pelo método de track etching

• Autor(a) principal: Souza, Cláudia Telles de
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
• Texto Completo: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3139
• topic: ENGENHARIA DE MATERIAIS; IRRADIAÇÃO IÔNICA; POLÍMEROS; CNPQ::ENGENHARIAS

O processo de track-etching foi aplicado para a produção de nanoporos em folhas de policarbonato com espessuras de 12 e 40 Zm. Esse processo é dividido em duas etapas. A primeira etapa envolve irradiação de folhas poliméricas com íons de alta energia em doses baixas e, a segunda consiste em submergir a folha polimérica em uma solução química adequada, para promover a remoção das partes sensibilizadas e conseqüente formação de cavidades ou poros. Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram, primeiramente, desenvolver um processo de ataque químico eficiente para produção de poros com algumas centenas de nanômetros, e segundo, realizar um estudo da influência de pré-irradiação com prótons, no tamanho e morfologia dos poros produzidos. Para isso, amostras de policarbonato (Makrofol) foram irradiadas com íons de Au+7 de 18 MeV e H+ de 2 MeV, no acelerador de íons Tandetron, além disso, foram feitas irradiações com íons de Au+14 de 200 MeV no acelerador Tandar. Também foram utilizadas folhas com espessura de 40 Zm já irradiadas com íons desconhecidos de centenas de MeV no acelerador Ganil. Posteriormente à irradiação, as amostras foram submetidas a um ataque químico com solução alcalina de hidróxido de sódio em concentrações de 4, 5, 6, 7, 8 e 9 M durantes diferentes tempos, para verificar a influência da concentração e do tempo de ataque no tamanho de poros formados. A temperatura do ataque foi fixada em 60ºC. A caracterização das amostras foi feita através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e cromatografia de permeação em gel (GPC). Os resultados indicam que a irradiação iônica induz preferencialmente o processo de cisão das cadeias poliméricas e conseqüente redução da massa moleculares do polímero. Percebe-se também a redução de todas as bandas espectrais no IR do policarbonato e sua dependência com irradiação. Após o ataque químico das amostras irradiadas, poros cilíndricos são produzidos com tamanhos controláveis pela concentração da solução de etching e do tempo de ataque, bem como pela pré18 irradiação com feixe de prótons. Percebe-se ainda que a concentração limiar para o aparecimento dos poros foi de 5M com o tempo de incubação maior que dois minutos para as folhas de 40 Zm, mas inferiores a um minuto para as folhas de 12 Zm.