A influência do aquecimento na estrutura semicristalina da Polianilina Sal de Esmeraldina (PANI-ES) - Oliveira, Lilian Rodrigues (Universidade Federal do Amazonas, 2016)
A polianilina (PANI) é um polímero intrinsecamente condutor (PIC) que é muito estudado em diversas pesquisas devido as suas aplicações tecnológicas. O intuito desta pesquisa é investigar as modificações ocorridas na estrutura, morfologia e condutividade elétrica da Polianilina Sal de Esmeraldina (PANI-ES), quando a mesma é submetida a tratamento térmico nas temperaturas de 50, 100, 200 e 300°C, com duração de 1h para cada temperatura. A PANI-ES foi sintetizada quimicamente com Persulfato de Amônio e HCl 1M e as amostras foram caracterizadas utilizando-se as técnicas de DRX, SAXS, FTIR e MEV. Através dos dados obtidos por DRX, verificou-se a perda de cristalinidade das amostras tratadas termicamente através da modificação dos perfis dos difratogramas. Os dados de DRX também foram utilizados para realização do ajuste Le Bail visando à obtenção de informações microestruturais através do programa FULLPROF e para a estimativa do percentual de cristalinidade utilizando o programa Peak Fitting Module. No ajuste Le Bail foram adquiridos os valores dos tamanhos médios e anisotrópicos dos cristalitos: para a PANI-ES foi encontrado o valor de 36 Å e para as amostras tratadas termicamente, TT (50), TT (100), TT (200) e TT (300), este valor foi gradativamente diminuindo até chegar a 16 Å em 300 °C. Os percentuais de cristalinidade obtidos para PANI-ES e as amostras tratadas termicamente variaram de 51 para 19%. Através do SAXS foram obtidos os valores dos raios de giro (𝑅𝑔) e a dimensão máxima das partículas (𝐷𝑚á𝑥 ) a partir da função de distribuição de pares p(r). Os dados de SAXS também foram utilizados para reconstrução estrutural do modelo do formato das partículas, mostrando que a temperatura ocasionou a perda do formato globular das partículas, bem como suas dimensões máximas e raios de giro foram diminuídos com o tratamento térmico. As análises de FTIR revelam que, quando a PANI-ES é submetida a 200°C ocorre uma mudança estrutural na cadeia polimérica através da reação de crosslinking, porém, sem ganho de cristalinidade. As imagens de MEV permitiram a visualização das distintas morfologias das amostras: a PANI-ES apresentou uma morfologia de nanofibras formadas por nanoesferas interconectadas, enquanto que as amostras tratadas termicamente perderam essa morfologia inicial, apresentando nanofibras muito menores e menos definidas, refletindo na perda de cristalinidade e condutividade elétrica das amostras. As medidas de condutividade elétrica foram diminuindo em virtude do tratamento térmico: a PANI-ES apresentou condutividade elétrica da ordem de 0,3 x 10-4 S/cm e, após o tratamento térmico, a condutividade elétrica chegou a 4 x 10-6 S/cm, representando uma diminuição de 86%. Assim, esta pesquisa permitiu, através da caracterização estrutural e morfológica da PANI-ES, investigar as alterações ocorridas em sua estrutura após o tratamento térmico, e constatar que a diminuição do percentual de cristalinidade influencia nos valores de condutividade elétrica. Espera-se que estes resultados possam contribuir para um maior conhecimento das propriedades estruturais, morfológicas e elétricas dos materiais poliméricos