Síntese e caracterização do nanocompósito formado por polipirrol e óxido de grafeno

• Autor(a) principal: Bezerra, Ítalo Ricardo Serrão
• Data de Publicação: 2019
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/6985104126323792
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
• Texto Completo: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7221
• topic: Nanotecnologia; Nanopartículas; Polímeros; Materiais compostos; Óxidos; ENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA: MATERIAIS NÃO METÁLICOS: POLÍMEROS, APLICAÇÕES

Neste trabalho foram sintetizados o Polipirrol (PPy), Óxido de Grafeno (GO), PPy/GO C e PPy/GO I nanocompósitos via síntese química convencional e interfacial na presença de persulfato de amônio (APS) e ácido sulfúrico (H2SO4). As amostras foram caracterizadas por Espectroscopia UV-Vis, Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR) e Medidas de Condutividade Elétrica AC por Espectroscopia de Impedância (IS). Por meio dos espectros UV-Vis foi possível verificar e confirmar a polimerização do polipirrol, óxido de grafeno e obtenção dos nanocompósitos quando inserido o GO em síntese juntamente com o PPy. O perfis de DRX dos polímeros mostraram que se trata de uma estrutura semicristalina com aproximadamente 30 e 29 (±3)% de fração cristalinidade para o PPy-C e PPy-I, respectivamente. Já os perfis dos nanocompósitos mostraram que a concentração de óxido de grafeno utilizado nas sínteses favoreceu a fase polimérica, mas sendo ainda possível visualizar a contribuição do GO, mostrando que as estruturas das duas fases coexistem na forma de nanocompósito, evidenciando que basicamente nenhuma ordem cristalina adicional foi introduzida na estrutura dos nanocompósitos. A estimativa do percentual de cristalinidade para os nanocompósitos apresentaram fração cristalina de 24 e 42 (±3)% para PPy/GO C e PPy/GO I, respectivamente. A morfologia das amostras foi avaliada via MEV, evidenciando a morfologia cauliflower do PPy, a qual é constituída por microesferas completas e incompletas de tamanhos diversificados que formam um aglomerado de nanopartículas. Por meio das micrografias de MEV confirmou-se a morfologia do tipo lamelar para o GO, onde é formado por uma finidade de camadas, as quais possuem espessura nanométrica. Já os nanocompósitos apresentaram morfologia do tipo core-shell, podendo-se observar que o polímero recobriu as partículas do óxido através de uma fina camada polimérica. As imagens de MEV também permitiram a identificação das fases e matrizes nos nanocompósitos. A análise de FT-IR permitiu identificar e atribuir as bandas características para os materiais de estudo, mostrando que ocorre empilhamento π-π entre o PPy e GO quando em nanocompósito. Por meio da condutividade elétrica foi possível verificar que o PPy-C teve melhoria em sua condutividade com a inserção do GO. Já o PPy-I sintetizado resultou melhor condutividade elétrica, sendo este não superado pelo nanocompósitos, uma vez que o método de síntese resulta em uma polimerização mais orientada.