Nanocompósitos poliméricos condutores e transparentes de poli (metacrilato de metila) e nanoestruturas de polianilina
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMT |
Texto Completo: | http://ri.ufmt.br/handle/1/4192 |
Resumo: | Polymer nanocomposites are materials which have two or more solid phases, matrix being a polymer and one of these phases should be in nano-sized scale range. When the resulting material is an electric conductor, this material is called conductive polymer nanocomposite. Polyaniline (PANI) is a conductive polymer that has considerably increased conductivity when found on the in nano-sized scale range. One method used to obtain PANI nanostructures is interfacial polymerization. Poly (Methyl Methacrylate) (PMMA) is an amorphous polymer, known for its high transparency in the visible spectrum and similarity with glass. The present work has the objective of obtaining a transparent and conductive polymer nanocomposite with potential for use in optical-electronic devices applications. For this, the synthesis of PANI nanostructures was first performed by interfacial polymerization. The films were obtained by the casting method in different volumetric fractions of PANI. The electron microscopy images performed in the PANI samples indicated that structures with different morphologies (nanofibers, nanolamines, nanoflores and plates) were obtained. The XRD showed that the obtained PANI nanostructures have high crystallinity and this crystallinity is morphologically dependent. As a function of the results, the synthesis that provided the growth of PANI nanofibers to obtain the composite was used. Considering the analyzes performed in the composites, it can be concluded that the 0.5% PANI film was shown to be more suitable for optical-electronic applications because it is the film that best combines transparency and conductivity. However, for applications in which the conductivity may be lower, films of 0.1 and 0.2% are shown as an excellent alternative, since they presented transmittance greater than 70%. Another advantage in the use of the films obtained in various applications is that they can also be presented as UVA and UVB filters in both protonated and deprotonated forms. |
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Nanocompósitos poliméricos condutores e transparentes de poli (metacrilato de metila) e nanoestruturas de polianilinaNanoestruturas de PANIMorfologiaNanocompósitos PoliméricosTransparênciaCondutividadeCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAPANI NanostructuresMorphologyPolymer NanocompositesTransparencyConductivityPolymer nanocomposites are materials which have two or more solid phases, matrix being a polymer and one of these phases should be in nano-sized scale range. When the resulting material is an electric conductor, this material is called conductive polymer nanocomposite. Polyaniline (PANI) is a conductive polymer that has considerably increased conductivity when found on the in nano-sized scale range. One method used to obtain PANI nanostructures is interfacial polymerization. Poly (Methyl Methacrylate) (PMMA) is an amorphous polymer, known for its high transparency in the visible spectrum and similarity with glass. The present work has the objective of obtaining a transparent and conductive polymer nanocomposite with potential for use in optical-electronic devices applications. For this, the synthesis of PANI nanostructures was first performed by interfacial polymerization. The films were obtained by the casting method in different volumetric fractions of PANI. The electron microscopy images performed in the PANI samples indicated that structures with different morphologies (nanofibers, nanolamines, nanoflores and plates) were obtained. The XRD showed that the obtained PANI nanostructures have high crystallinity and this crystallinity is morphologically dependent. As a function of the results, the synthesis that provided the growth of PANI nanofibers to obtain the composite was used. Considering the analyzes performed in the composites, it can be concluded that the 0.5% PANI film was shown to be more suitable for optical-electronic applications because it is the film that best combines transparency and conductivity. However, for applications in which the conductivity may be lower, films of 0.1 and 0.2% are shown as an excellent alternative, since they presented transmittance greater than 70%. Another advantage in the use of the films obtained in various applications is that they can also be presented as UVA and UVB filters in both protonated and deprotonated forms.CAPESNanocompósitos poliméricos são materiais que combinam duas ou mais fases sólidas, sendo a matriz um polímero e ao menos um dos materiais tendo alguma de suas dimensões em escala nanométrica. Quando o material resultante é condutor elétrico, esse material é chamado de nanocompósito polimérico condutor. A Polianilina (PANI) é um polímero condutor que possui condutividade aumentada consideravelmente quando encontra-se em escala nanométrica. Um método utilizado para se obter nanoestruturas de PANI é a polimerização interfacial. O Poli(Metacrilato de Metila) (PMMA) é um polímero amorfo, conhecido pela sua alta transparência no espectro visível e semelhança com o vidro. O presente trabalho tem como objetivo a obtenção de um nanocompósito polimérico transparente e condutor com potencial para utilização em aplicações em dispositivos de óptica-eletrônica. Para isto, primeiramente foi realizada a síntese das nanoestruturas de PANI por polimerização interfacial. Os filmes foram obtidos pelo método casting em diferentes frações volumétricas de PANI. As imagens de microscopia eletrônica realizadas nas amostras de PANI indicaram que foram obtidas estruturas com diferentes morfologias (nanofibras, nanolâminas, nanoflores e placas). A DRX mostrou que as nanoestruturas de PANI obtidas possuem alta cristalinidade e essa cristalinidade é dependente da morfologia. Em função dos resultados, foi utilizada a síntese que proporcionou o crescimento de nanofibras de PANI para obtenção do compósito. Diante das análises realizadas nos compósitos, pode-se concluir que o filme com 0,5% de PANI mostrou-se como mais adequado para aplicações em óptica-eletrônica por tratar-se do filme que melhor combina transparência e condutividade. Entretanto para aplicações nas quais a condutividade pode ser menor, os filmes de 0,1 e 0,2% mostram-se como excelente alternativa, uma vez que apresentaram transmitância maior do que 70%. Outra vantagem na utilização dos filmes obtidos em aplicações diversas é que os mesmos também podem apresentar-se como filtros de UVA e UVB tanto na forma protonada quanto desprotonadaUniversidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – AraguaiaUFMT CUA - AraguaiaPrograma de Pós-Graduação em Ciência de MateriaisFuzari, Elen Poliani ArlindoFuzari Junior, Gilberto de Camposhttp://lattes.cnpq.br/3557309227503191http://lattes.cnpq.br/0437796818900648Fuzari, Elen Poliani Arlindo352.540.048-94http://lattes.cnpq.br/0437796818900648Silva, Cícero Rafael Cena da320.034.408-36http://lattes.cnpq.br/9753991192684926352.540.048-94325.505.228-93Santos, Wagner Batista dos848.835.106-20http://lattes.cnpq.br/2954701220427351Freitas, Tiago Victor de2023-06-19T13:43:56Z2018-04-242023-06-19T13:43:56Z2018-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisFREITAS, Tiago Victor de. Nanocompósitos poliméricos condutores e transparentes de poli (metacrilato de metila) e nanoestruturas de polianilina. 2018. 70 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Barra do Garças, 2018.http://ri.ufmt.br/handle/1/4192porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2023-07-14T07:01:16Zoai:localhost:1/4192Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2023-07-14T07:01:16Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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Polymer nanocomposites are materials which have two or more solid phases, matrix being a polymer and one of these phases should be in nano-sized scale range. When the resulting material is an electric conductor, this material is called conductive polymer nanocomposite. Polyaniline (PANI) is a conductive polymer that has considerably increased conductivity when found on the in nano-sized scale range. One method used to obtain PANI nanostructures is interfacial polymerization. Poly (Methyl Methacrylate) (PMMA) is an amorphous polymer, known for its high transparency in the visible spectrum and similarity with glass. The present work has the objective of obtaining a transparent and conductive polymer nanocomposite with potential for use in optical-electronic devices applications. For this, the synthesis of PANI nanostructures was first performed by interfacial polymerization. The films were obtained by the casting method in different volumetric fractions of PANI. The electron microscopy images performed in the PANI samples indicated that structures with different morphologies (nanofibers, nanolamines, nanoflores and plates) were obtained. The XRD showed that the obtained PANI nanostructures have high crystallinity and this crystallinity is morphologically dependent. As a function of the results, the synthesis that provided the growth of PANI nanofibers to obtain the composite was used. Considering the analyzes performed in the composites, it can be concluded that the 0.5% PANI film was shown to be more suitable for optical-electronic applications because it is the film that best combines transparency and conductivity. However, for applications in which the conductivity may be lower, films of 0.1 and 0.2% are shown as an excellent alternative, since they presented transmittance greater than 70%. Another advantage in the use of the films obtained in various applications is that they can also be presented as UVA and UVB filters in both protonated and deprotonated forms. |
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