Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Kempka, Sharon
Data de Publicação: 2020
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/9358
Resumo: Graphene is a material with excellent electrical, electronic, mechanical and optical properties, and has a wide range of applications in different sectors, ranging from the manufacture of energy storage devices to the biomedical sector. Although there are different methodologies proposed by authors for their production, an efficient procurement route, which combines high yield, quality (defect-free structure), sustainability and production on a viable industrial scale, is still a challenge. In this perspective, the present work is related to obtaining graphene from the exfoliation of graphite in a supercritical medium, using carbon dioxide (CO2) assisted with natural surfactant, cardanol. In this study, experimental parameters are evaluated, such as system pressure, the presence of ethanol in the graphite during exfoliation, the potential of cardanol as a surfactant in excretion in a supercritical medium. The materials were characterized by Scanning Electron Microscopy with Field Emission (SEM-FEG), Transmission Microscopy (TEM), Atomic Force Microscopy (AFM), X-Ray Diffraction (DRX), and RAMAN Spectroscopy (FT- Raman). Exfoliation was efficient using the dispersion of graphite in a solution of cardanol and ethanol in supercritical carbon dioxide, at a temperature of 40ºC, in a pressure ramp between 150 and 250bar. In these conditions, stack of sheets 15-50nm thick were obtained.
id P_RS_995c968fc140fdf8472b80f2b9d09b75
oai_identifier_str oai:tede2.pucrs.br:tede/9358
network_acronym_str P_RS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
repository_id_str
spelling Basso, Nara Regina de Souzahttp://lattes.cnpq.br/9015401653501831http://lattes.cnpq.br/4956417242140032Kempka, Sharon2020-11-11T14:57:17Z2020-03-31http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9358Graphene is a material with excellent electrical, electronic, mechanical and optical properties, and has a wide range of applications in different sectors, ranging from the manufacture of energy storage devices to the biomedical sector. Although there are different methodologies proposed by authors for their production, an efficient procurement route, which combines high yield, quality (defect-free structure), sustainability and production on a viable industrial scale, is still a challenge. In this perspective, the present work is related to obtaining graphene from the exfoliation of graphite in a supercritical medium, using carbon dioxide (CO2) assisted with natural surfactant, cardanol. In this study, experimental parameters are evaluated, such as system pressure, the presence of ethanol in the graphite during exfoliation, the potential of cardanol as a surfactant in excretion in a supercritical medium. The materials were characterized by Scanning Electron Microscopy with Field Emission (SEM-FEG), Transmission Microscopy (TEM), Atomic Force Microscopy (AFM), X-Ray Diffraction (DRX), and RAMAN Spectroscopy (FT- Raman). Exfoliation was efficient using the dispersion of graphite in a solution of cardanol and ethanol in supercritical carbon dioxide, at a temperature of 40ºC, in a pressure ramp between 150 and 250bar. In these conditions, stack of sheets 15-50nm thick were obtained.O grafeno é um material com excelentes propriedades elétricas, eletrônicas, mecânicas e ópticas, e apresenta uma vasta gama de aplicações em diferentes setores, que vão desde a fabricação de dispositivos de armazenamento de energia até o setor biomédico. Embora existam diferentes metodologias propostas por autores para a sua produção, uma rota de obtenção eficiente, que combine alto rendimento, qualidade (estrutura livre de defeitos), sustentabilidade e produção em escala industrial viável, ainda é um desafio. Nessa perspectiva, o presente trabalho está relacionado com a obtenção do grafeno a partir da esfoliação do grafite em meio supercrítico, utilizando o dióxido de carbono (CO2) assistido com surfactante de origem natural, o cardanol. Neste estudo são avaliados parâmetros experimentais, como a pressão do sistema, a presença de etanol no grafite durante a esfoliação, potencial do cardanol como surfactante na esfoliação em meio supercrítico. A caracterização dos materiais foi realizada por Microscopia Eletrônica de Varredura com Emissão de Campo (MEV-FEG), Microscopia de Transmissão (MET), Microscopia de Força Atômica (AFM), Difração de Raios X (DRX), e Espectroscopia RAMAN (FT-Raman). A esfoliação foi eficiente utilizando a dispersão do grafite em solução de cardanol e etanol em dióxido de carbono supercrítico, na temperatura de 40ºC, em rampa de pressão entre 150 e 250bar. Nessas condições, empilhamentos de lâminas de 15-50nm de espessura foram obtidas.Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2020-09-18T16:08:57Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO SHARON KEMPKA.pdf: 2876806 bytes, checksum: f7efe6391f87b995908f6be02399c4fc (MD5)Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2020-11-11T14:22:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO SHARON KEMPKA.pdf: 2876806 bytes, checksum: f7efe6391f87b995908f6be02399c4fc (MD5)Made available in DSpace on 2020-11-11T14:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO SHARON KEMPKA.pdf: 2876806 bytes, checksum: f7efe6391f87b995908f6be02399c4fc (MD5) Previous issue date: 2020-03-31Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede2.pucrs.br:80/tede2/retrieve/179415/DIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de MateriaisPUCRSBrasilEscola PolitécnicaEsfoliação em Fase LíquidaCardanolGrafenoLiquid Phase ExfoliationCardanolGrapheneENGENHARIASEsfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTrabalho não apresenta restrição para publicação495391460509391966550050060045189710564848268253590462550136975366info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAILDIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.jpgDIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.jpgimage/jpeg5668http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/4/DIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.jpgaee5eff962b3af502d11efd0d339975aMD54TEXTDIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.txtDIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.txttext/plain105695http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/3/DIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.txt62bd440946a75f0b2f7bdf35f07db0aeMD53ORIGINALDIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdfDIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdfapplication/pdf2866036http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/2/DIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf5ef45a873b4e11ba76d903e5a2d6189fMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8590http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/1/license.txt220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24MD51tede/93582020-12-21 09:30:20.866oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2020-12-21T11:30:20Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false
dc.title.por.fl_str_mv Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
title Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
spellingShingle Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
Kempka, Sharon
Esfoliação em Fase Líquida
Cardanol
Grafeno
Liquid Phase Exfoliation
Cardanol
Graphene
ENGENHARIAS
title_short Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
title_full Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
title_fullStr Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
title_full_unstemmed Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
title_sort Esfoliação do grafite em fluido supercrítico CO2 assistido com surfactante de origem natural
author Kempka, Sharon
author_facet Kempka, Sharon
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Basso, Nara Regina de Souza
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9015401653501831
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4956417242140032
dc.contributor.author.fl_str_mv Kempka, Sharon
contributor_str_mv Basso, Nara Regina de Souza
dc.subject.por.fl_str_mv Esfoliação em Fase Líquida
Cardanol
Grafeno
topic Esfoliação em Fase Líquida
Cardanol
Grafeno
Liquid Phase Exfoliation
Cardanol
Graphene
ENGENHARIAS
dc.subject.eng.fl_str_mv Liquid Phase Exfoliation
Cardanol
Graphene
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS
description Graphene is a material with excellent electrical, electronic, mechanical and optical properties, and has a wide range of applications in different sectors, ranging from the manufacture of energy storage devices to the biomedical sector. Although there are different methodologies proposed by authors for their production, an efficient procurement route, which combines high yield, quality (defect-free structure), sustainability and production on a viable industrial scale, is still a challenge. In this perspective, the present work is related to obtaining graphene from the exfoliation of graphite in a supercritical medium, using carbon dioxide (CO2) assisted with natural surfactant, cardanol. In this study, experimental parameters are evaluated, such as system pressure, the presence of ethanol in the graphite during exfoliation, the potential of cardanol as a surfactant in excretion in a supercritical medium. The materials were characterized by Scanning Electron Microscopy with Field Emission (SEM-FEG), Transmission Microscopy (TEM), Atomic Force Microscopy (AFM), X-Ray Diffraction (DRX), and RAMAN Spectroscopy (FT- Raman). Exfoliation was efficient using the dispersion of graphite in a solution of cardanol and ethanol in supercritical carbon dioxide, at a temperature of 40ºC, in a pressure ramp between 150 and 250bar. In these conditions, stack of sheets 15-50nm thick were obtained.
publishDate 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-11-11T14:57:17Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-03-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9358
url http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9358
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.program.fl_str_mv 4953914605093919665
dc.relation.confidence.fl_str_mv 500
500
600
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 4518971056484826825
dc.relation.sponsorship.fl_str_mv 3590462550136975366
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUCRS
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Escola Politécnica
publisher.none.fl_str_mv Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron:PUC_RS
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
instacron_str PUC_RS
institution PUC_RS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/4/DIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.jpg
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/3/DIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf.txt
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/2/DIS_SHARON_KEMPKA_COMPLETO.pdf
http://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/9358/1/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv aee5eff962b3af502d11efd0d339975a
62bd440946a75f0b2f7bdf35f07db0ae
5ef45a873b4e11ba76d903e5a2d6189f
220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)
repository.mail.fl_str_mv biblioteca.central@pucrs.br||
_version_ 1799765346714910720