Síntese do grafeno a partir do grafite de pilhas exauridas

• Autor(a) principal: Prado, João Pedro do
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11558
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Impacto ambiental; Resíduos perigosos; Lixo eletrônico - Reaproveitamento; Environmental impact statements; Hazardous wastes; Electronic waste - Recycling

A quantidade de resíduos gerados e descartados de forma incorreta vem causando grandes prejuízos ao meio ambiente. Como forma de minimização desses impactos, a reutilização de materiais perigosos como o caso de pilhas inutilizadas apresenta-se como uma forma ecologicamente correta e inteligente para obtenção de matérias primas. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi a utilização de bastões de grafites das pilhas exauridas visando a sustentabilidade e redução de custos para produção de grafeno. O procedimento inicial, foi a separação do material de interesse da pilha, seguido da diminuição da granulometria, lavagem ácida do material e elevação do pH para 7,0, findando o tratamento do resíduo. Para síntese do grafeno, foi utilizado o método Hummers com modificações para melhorar a eficiência da reação. Primeiramente, fez o processo de pré-oxidação do grafite por agentes químicos, seguida da etapa de oxidação. O conteúdo da reação foi lavado até que o pH da água de lavagem fosse aproximadamente 7,0, feita a separação do material sólido e secagem. Um segundo método foi avaliado chamado de método adaptado, no qual ocorre em apenas uma etapa, adicionando reagentes e ao final interrompe a reação com ácido clorídrico e inicia-se o processo de elevação do pH próximo a 7,0, com posterior secagem. As análises realizadas para caracterização das amostras pelas técnicas DRX, FTIR, MEV e TXRF, indicaram a formação de óxido de grafeno pelo método Hummers modificado com e sem lavagem ácida. Entretanto, para o método adaptado não foi possível identificar claramente a formação de óxido de grafeno. Observou-se que o processo de lavagem ácida colaborou para melhorar o produto da reação, pois possivelmente retirou impurezas da matéria prima. De forma geral, verificou-se a viabilidade de reutilização do bastão de grafite contido em pilhas de zinco-carbono para síntese do grafeno, sendo necessário aperfeiçoamento do processo para garantir a sustentabilidade técnica, econômica e ambiental do mesmo.