Materiais fotoluminescentes imprimíveis para identificação e segurança

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cruz, Bárbara Daniela Duarte
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/80624
Resumo: Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química
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spelling Materiais fotoluminescentes imprimíveis para identificação e segurançaAlginato de sódioFotoluminescênciaMateriais inteligentesPVDFSistemas de contrafaçãoCounterfeiting systemsPhotoluminescencePVDFSmart materialsSodium alginateCiências Naturais::Outras Ciências NaturaisDissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise QuímicaOs materiais fotoluminescentes são um tipo de materiais inteligentes capazes de emitir luz através da absorção de radiação. Neste sentido, e uma vez que a contrafação a nível mundial tem vindo a aumentar, os materiais fotoluminescentes surgem como potencial solução para controlar este problema através do desenvolvimento de sistemas de contrafação mais eficientes, nomeadamente em identificação de objetos. No presente trabalho foram sintetizados dois compostos fotoluminescentes, o tetra (2- tenoiltrifluoroacetonato) europato (III) de sódio (do inglês “sodium tetra(2- thenoyltrifluoroacetonate) europate (III)”, Na[Eu(tta)4]), e o 1-butil-3-metilimidazólio-2- tenoiltrifluoroacetona (do inglês “1-butyl-3-methylimidazolium tetrakis(thenoyltrifluoroacetonato) europate(III)”, ([Bmim][Eu(tta)4]). Estes compostos foram incorporados, usando a técnica de “solvent casting” numa matriz de poli (fluoreto de vinilideno), PVDF e de alginato de sódio, em diferentes percentagens: 5,10 e 20%(p/p) de Na[Eu(tta)4] e 20% (p/p) de [Bmim][Eu(tta)4]. No caso do PVDF, foi possível verificar, que a incorporação de Na[Eu(tta)4] induz uma estrutura rugosa, contrariamente à incorporação de [Bmim][Eu(tta)4] que induz porosidade aos filmes. Relativamente ao alginato de sódio, a incorporação de ambos os compostos fotoluminescentes não induz alterações na sua morfologia. O método de processamento não alterou as propriedades físico-químicas de ambas as matrizes poliméricas. No entanto, o grau de cristalinidade do PVDF (35%) aumenta com a incorporação de 5 e 10% (p/p) de Na[Eu(tta)4] (55%), e com 20% (p/p) de PVDF/[Bmim][Eu(tta)4] (41%). A incorporação de compostos fotoluminescentes não alterou a estabilidade térmica dos compósitos de alginato de sódio e dos compósitos de PVDF/Na[Eu(tta)4]. No entanto, a estabilidade térmica diminuiu no caso de PVDF/[Bmim][Eu(tta)4]. A adição de Na[Eu(tta)4], na matriz de PVDF induz um aumento do Módulo de Young (530 para aproximadamente 600 MPa ), contrariamente ao que ocorre com a matriz de alginato de sódio (1700 para 750 MPa). No caso do [Bmim][Eu(tta)4], a sua incorporação promove um efeito plasticizante em ambas as matrizes resultando na diminuição do Módulo de Young. Independentemente da matriz polimérica, ambos os compósitos têm capacidade de emitir luz quando irradiados sob radiação UV (λ=365nm) podendo ser aplicados em sistemas de identificação e segurança, no qual o compósito à base de alginato de sódio apresenta um melhor desempenho, permitindo desenvolver um método de contrafação mais verde e sustentável.Photoluminescent materials are a type of intelligent materials capable of emitting light by absorbing radiation. In this sense, and since counterfeiting worldwide has been increasing, photoluminescent materials emerge as a potential solution to control this problem through the development of more efficient counterfeiting systems, namely in object/money identification in the area of identification and safety. In the present work, the photoluminescent compounds sodium tetra(2-thenoyltrifluoroacetonate) europate (III), Na[Eu(tta)4], and 1-butyl-3-methyl imidazolium-2-thenoyltrifluoroacetone, [Bmim][Eu(tta)4] were synthesized. Different contents of Na[Eu(tta)4] (5,10 and 20% (w/w)) and [Bmim][Eu(tta)4] (20% (w/w)) were incorporated by solvent casting into poly (vinylidene fluoride), PVDF and sodium alginate matrixes. In the case of PVDF, it was verified that the incorporation of Na[Eu(tta)4] induces a roughness structure, contrary to the incorporation of [Bmim][Eu(tta)4] which induces porosity in the films. Regarding sodium alginate, the incorporation of both photoluminescent compounds does not induce changes in the morphology of the materials. No chemical changes occur upon the incorporation of both photoluminescent compounds. The degree of crystallinity of PVDF (35%) increases with the incorporation of 5 and 10% (w/w) of Na[Eu(tta)4] (55%) and with 20% (w/w) of PVDF/[Bmim][Eu(tta)4] (41%). The incorporation of photoluminescent compounds did not change the thermal stability of sodium alginate composites and PVDF/Na[Eu(tta)4] composites. However, the thermal stability decreased in the case of PVDF/[Bmim][Eu(tta)4]. The incorporation of Na[Eu(tta)4] in the PVDF matrix induces an increase in the Young's Modulus (530 MPa to approximately 600 MPa ), contrary to what occurs with the sodium alginate matrix (1700 to 750 MPa). In the case of [Bmim][Eu(tta)4], its incorporation promotes a plasticizing effect in PVDF and sodium alginate matrixes resulting in a decrease in Young's Modulus. Regardless of the polymer matrix, both composites emits light when irradiated under UVA radiation (λ=365nm) and can be applied in identification and security systems, in which the sodium alginate-based composite has a better performance, allowing the development of a more sustainable method of counterfeiting.Botelho, GabrielaCorreia, Daniela Maria SilvaUniversidade do MinhoCruz, Bárbara Daniela Duarte2021-12-102021-12-10T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/80624por202990575info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-16T01:19:00Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/80624Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:26:31.620892Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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