Nanocompósitos de Polianilina e Nanotubos de Carbono obtidos por Polimerização Interfacial
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2010 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPR |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1884/24947 |
Resumo: | Resumo: Este trabalho consiste na sintese e caracterizacao de nanocompositos entre nanotubos de carbono (NTC) de multiplas camadas e a polianilina na sua forma dopada. Os NTC foram sintetizados (metodo CVD) com base em rota desenvolvida no Grupo de Quimica de Materiais da UFPR. O diferencial deste trabalho foi a forma da sintese dos nanocompositos: a polimerizacao in situ da anilina em um sistema bifasico (agua/tolueno), contendo NTC dispersos na fase organica, sob agitacao. A partir desta rota, foram obtidos filmes auto-montaveis de nanocompositos localizados exatamente na interface do sistema bifasico. Estes filmes apresentaram-se extremamente estaveis e podem ser facilmente removidos da interface e depositados em substratos, onde apresentam elevada transparencia. A partir do controle da quantidade de onomero e condicoes de sintese, elevadas concentracoes de NTC (aproximadamente 60% em massa) puderam ser obtidas nos nanocompositos. Materiais envolvendo NTC e PANI apresentam dificuldade no seu rocessamento em filmes. Portanto, esta rota representa um metodo que reune sintese e processamento em uma unica etapa. Os filmes dos nanocompositos foram caracterizados por espectroscopias Raman, FTIR e UVVis, voltametria ciclica, difracao de raios X, microscopias eletronicas de varredura e transmissao e medidas de condutividade. Os nanocompositos mostraram propriedades unicas decorrentes da interacao dos componentes. A partir do estudo de microscopias, verificou-se que a morfologia destes filmes e composta de uma mistura de NTC encapados por polimero e nanofibras de polianilina, cuja proporcao e controlada pelas condicoes de sintese. As demais tecnicas demonstraram que os NTC e a polianilina possuem forte interacao ƒÎ-ƒÎ, pela qual ocorre transferencia de carga da polianilina para o NTC. Alem disso, a formacao de filmes de NTC/polianilina dopada permitiu estudar e explicar uma discrepancia dos dados de Raman e FTIR, normalmente apresentada e nao discutida na literatura para estes sistemas. A partir destas tecnicas, foi possivel verificar que o crescimento do polimero sobre os NTC induz a formacao de cadeias mais planares, estabilizando a forma dopada da polianilina com estrutura polaronica. Esta estabilizacao foi rrelacionada com o afastamento dos pares redox caracteristicos da polianilina, como visto pela voltametria ciclica, e com as propriedades oticas e organizacao do material. A formacao de um filme auto-montavel foi explicada com base no modelo das emulsoes de Pickering, no qual a sintese in situ dos nanocompositos estabiliza a elevada tensao interfacial aguatolueno, permitindo a formacao dos filmes. |
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Salvatierra, Rodrigo VillegasOliveira, Marcela MohallemZarbin, Aldo José Gorgatti, 1968-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciencias Exatas. Programa de Pós-Graduaçao em Química2010-12-09T12:22:40Z2010-12-09T12:22:40Z2010-12-09http://hdl.handle.net/1884/24947Resumo: Este trabalho consiste na sintese e caracterizacao de nanocompositos entre nanotubos de carbono (NTC) de multiplas camadas e a polianilina na sua forma dopada. Os NTC foram sintetizados (metodo CVD) com base em rota desenvolvida no Grupo de Quimica de Materiais da UFPR. O diferencial deste trabalho foi a forma da sintese dos nanocompositos: a polimerizacao in situ da anilina em um sistema bifasico (agua/tolueno), contendo NTC dispersos na fase organica, sob agitacao. A partir desta rota, foram obtidos filmes auto-montaveis de nanocompositos localizados exatamente na interface do sistema bifasico. Estes filmes apresentaram-se extremamente estaveis e podem ser facilmente removidos da interface e depositados em substratos, onde apresentam elevada transparencia. A partir do controle da quantidade de onomero e condicoes de sintese, elevadas concentracoes de NTC (aproximadamente 60% em massa) puderam ser obtidas nos nanocompositos. Materiais envolvendo NTC e PANI apresentam dificuldade no seu rocessamento em filmes. Portanto, esta rota representa um metodo que reune sintese e processamento em uma unica etapa. Os filmes dos nanocompositos foram caracterizados por espectroscopias Raman, FTIR e UVVis, voltametria ciclica, difracao de raios X, microscopias eletronicas de varredura e transmissao e medidas de condutividade. Os nanocompositos mostraram propriedades unicas decorrentes da interacao dos componentes. A partir do estudo de microscopias, verificou-se que a morfologia destes filmes e composta de uma mistura de NTC encapados por polimero e nanofibras de polianilina, cuja proporcao e controlada pelas condicoes de sintese. As demais tecnicas demonstraram que os NTC e a polianilina possuem forte interacao ƒÎ-ƒÎ, pela qual ocorre transferencia de carga da polianilina para o NTC. Alem disso, a formacao de filmes de NTC/polianilina dopada permitiu estudar e explicar uma discrepancia dos dados de Raman e FTIR, normalmente apresentada e nao discutida na literatura para estes sistemas. A partir destas tecnicas, foi possivel verificar que o crescimento do polimero sobre os NTC induz a formacao de cadeias mais planares, estabilizando a forma dopada da polianilina com estrutura polaronica. Esta estabilizacao foi rrelacionada com o afastamento dos pares redox caracteristicos da polianilina, como visto pela voltametria ciclica, e com as propriedades oticas e organizacao do material. A formacao de um filme auto-montavel foi explicada com base no modelo das emulsoes de Pickering, no qual a sintese in situ dos nanocompositos estabiliza a elevada tensao interfacial aguatolueno, permitindo a formacao dos filmes.application/pdfEletroquimicaTesesNanocompósitos de Polianilina e Nanotubos de Carbono obtidos por Polimerização Interfacialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALSalvatierra, Rodrigo Villegas.pdfapplication/pdf9497940https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/24947/1/Salvatierra%2c%20Rodrigo%20Villegas.pdfdc5dba446a1ac105abdd6e3c17eb8488MD51open accessTEXTSalvatierra, Rodrigo Villegas.pdf.txtSalvatierra, Rodrigo Villegas.pdf.txtExtracted Texttext/plain253507https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/24947/2/Salvatierra%2c%20Rodrigo%20Villegas.pdf.txt3473f442a3bae93091bec143835c0943MD52open accessTHUMBNAILSalvatierra, Rodrigo Villegas.pdf.jpgSalvatierra, Rodrigo Villegas.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1486https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/24947/3/Salvatierra%2c%20Rodrigo%20Villegas.pdf.jpgc9f9f208142b328790a6c48f557b9425MD53open access1884/249472016-04-08 05:08:51.3open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/24947Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082016-04-08T08:08:51Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false |
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