Síntese de óxido de grafeno a partir da pirólise do ácido cítrico: estudo da morfologia da partícula

• Autor(a) principal: Medeiros, Marcelo José de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/238668
• topic: Óxido de grafeno; Fragmentação ultrassônica; Morfologia de partícula; Tamanho de partícula; Microscopia óptica; Graphene oxide; Ultrasonic fragmentation; Particle morphology; Particle size; Optical microscopy

Durante os últimos anos tem se estabelecido uma busca por materiais que possam ser utilizados na nanotecnologia. Paralelamente surge na comunidade científica um grande interesse no grafeno por suas interessantes propriedades físico-químicas e por ser um material com potenciais aplicações em várias áreas. Basicamente o grafeno é composto por uma monocamada de átomos carbono com características excepcionais como alta condutividade elétrica, resistência mecânica, dentre outras. Partículas denominadas Pontos Quânticos de Carbono (Carbon Quantum Dots) e Pontos Quânticos de Grafeno (Graphene Quantum Dots) e seus derivados como partículas de óxido de grafeno, apresentam propriedades de emissão de luz como, por exemplo, fluorescência, tendo diversas aplicações atraindo olhares da comunidade científica. A obtenção de óxidos de grafeno é possível pela pirólise do ácido cítrico (C6H8O7), que é uma molécula orgânica de baixo custo. Neste trabalho, amostras de óxido de grafeno foram obtidas a partir da pirólise do ácido cítrico em atmosfera inerte de gás nitrogênio a temperaturas de 750 ºC por 3, 4, 6 e 8 horas. As amostras obtidas na forma de grânulos foram dispersas em água deionizada (2mg/ml) e submetidas à fragmentação por ultrassom de alta potência (200W) para estudo do tamanho e morfologia de partícula em função do tempo de ultrassom. O estudo do tamanho e morfologia de partícula foi realizado via microscopia ótica, e as análises do tamanho de partícula em função do tempo de ultrassom foi realizado via análise de imagens com o programa ImageJ. Amostras preparadas a 750 ºC/3 h apresentaram tamanho médio de partícula de 650 μm, e após 1 hora de ultrassom de alta potência apresentaram tamanho de médio de 160 μm. As demais amostras preparadas a 750 ºC por 4 , 6, e 8 h, apresentaram tamanho médio de partícula em torno de 500 μm, e após 1 hora de ultrassom de alta potência apresentaram tamanho de médio de 340 μm. Partículas menores que 100 μm foram observadas nas amostras 750 ºC/4 h, 6 h, e 8 h e não apresentaram diminuição de tamanho mesmo após 3 horas de ultrassom. A amostra 750 ºC/3 h apresentou partículas de 75 μm que diminuíram para 60 μm após 3 horas de fragmentação por ultrassom.