Dissertação

Estudo estrutural e morfológico de nanocompósitos formados por polipirrol e óxidos metálicos

Neste trabalho foram sintetizados o Polipirrol (PPy), PPy/ -Al2O3 e PPy/CeO2 nanocompósitos via síntese química convencional na presença de persulfato de amômio (APS). As amostras foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Explorató...

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Autor principal: Silva, Adriano de Souza
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/1559397460628416
Grau: Dissertação
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2017
Assuntos:
Nanocompósitos
Polipirrol
Morfologia
Condutividade Elétrica DC
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: FÍSICA
Acesso em linha: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5601
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spelling oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-56012017-03-17T05:03:29Z Estudo estrutural e morfológico de nanocompósitos formados por polipirrol e óxidos metálicos Silva, Adriano de Souza Sanches, Edgar Aparecido http://lattes.cnpq.br/1559397460628416 http://lattes.cnpq.br/9217911214522756 Frota, Hidembergue Ordozgoith da Souza, Sérgio Michielon de Nanocompósitos Polipirrol Morfologia Condutividade Elétrica DC CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: FÍSICA Neste trabalho foram sintetizados o Polipirrol (PPy), PPy/ -Al2O3 e PPy/CeO2 nanocompósitos via síntese química convencional na presença de persulfato de amômio (APS). As amostras foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Medidas de Condutividade Elétrica DC. O perfil de DRX do polímero mostrou que se trata de uma estrutura semicristalina com aproximadamente 17 (±3)% de cristalinidade. Através do método Le Bail foi possível identificar que o polímero sintetizado apresentou estrutura de um dímero e que a cela unitária é composta por apenas uma molécula dimérica. Já os perfis dos nanocompósitos mostraram que a concentração de óxidos metálicos utilizados nas sínteses favoreceu a fase metálica, mas sendo ainda possível visualizar a contribuição polimérica, mostrando que as estruturas das duas fases coexistem na forma de nanocompósito. A morfologia das amostras foi avaliada via MEV, evidenciando a morfologia cauliflower do PPy, a qual é constituída por esferas incompletas que formam um aglomerado de nanopartículas. Já os nanocompósitos apresentaram morfologia do tipo core-shell, podendo-se observar que o polímero recobriu as partículas dos óxidos metálicos através de uma fina camada polimérica. As imagens de MEV também permitiram a identificação das fases e matrizes nos nanocompósitos. As medidas térmicas via DSC possibilitaram verificar o caráter hidrofóbico da fase inorgânica, promovendo a repulsão das moléculas de água de hidratação interna do polímero. Este fato fez com que a temperatura inicial de decomposição dos nanocompósitos se tornasse menor. Corroborando com esses dados de DSC, foi observada que a condutividade elétrica do polímero é menor que a dos nanocompósitos. Esse fato pode ser interpretado com relação à presença da água de hidratação no PPy. Os nanocompósitos apresentaram condutividade elétrica 80% superior quando comparada ao polímero puro. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi realizar um estudo estrutural e morfológico do PPy e dos nanocompósitos PPy/ -Al2O3 e PPy/CeO2 e a correlação desses resultados com os valores de condutividade elétrica DC. In this work were synthesized the Polypyrrole (PPy), PPy/ -Al2O3 and PPy/CeO2 nanocomposites via conventional chemical synthesis using ammonium persulfate (APS). The samples were characterized by X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and DC Conductivity Measurements. The XRD profile of the polymer showed that it is a semicrystalline structure with aproximately 17 ( 3)% of crystallinity. Through the Le Bail method was possible to identify that the synthesized polymer had dimeric structure and that it is cell unit is composed of only one dimeric molecule. The nanocomposites profiles showed that the concentration of metal oxides used in the synthesis favored the metal phase, but it was still possible to visualize the polymer contribution, showing that the structure of the two phases coexist in the form of a nanocomposite. The morphology of the samples was evaluated via SEM, evidencing cauliflower morphology of the polymer, which consists of incomplete spheres that form a cluster of nanoparticles. The nanocomposites showed core-shell morphology, and it can be observed that the polymer covered the particles of the metallic oxides through a thin polymer layer. SEM images also allowed the identification of phases and matrices in nanocomposites. The thermal measurements via DSC allowed to verify the hidrophobic character of the inorganic phase, promoting the repulsion of water molecules of internal hydration of the polymer. This fact caused the initial decomposition temperature of the nanocomposites to become smaller. Corroborating with these DSC data, it was observed that the electrical conductivity of the polymer is lower than of the nanocomposites. This fact can be interpreted in relation to the presence of hydratation water in PPy. The nanocomposites presented 80% higher electrical conductivity when compared to the pure polymer. Thus, the goals of this work to carry out a structural and morphological study of PPy, PPy/ -Al2O3 and PPy/CeO2 nanocomposites and the correlation of these results with the values of DC electrical conductivity CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico 2017-03-16T14:24:40Z 2016-12-14 Dissertação SILVA, Adrianjo de Souza. Estudo estrutural e morfológico de nanocompósitos formados por polipirrol e óxidos metálicos. 2016. 70 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2016. http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5601 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Física
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