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Título: Síntese e caracterização de nanocompósitos constituídos por polianilina quitosana e dióxido de estanho
Título(s) alternativo(s): Synthesis and characterization of nanocomposites consisting of polyaniline, chitosan and tin dioxide
Autor : Silva, Ana Luiza Costa
Lattes: http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4412135J6
Primeiro orientador: Silva, Joaquim Paulo da
Primeiro coorientador: Brito, Angela Dayana Barrera de
Primeiro membro da banca: Ferri , Fábio Aparecido
Segundo membro da banca: Soares, Jenaina Ribeiro
Palavras-chave: Materiais poliméricos biodegradáveis
Polianilina
Quitosana
Dióxido de estanho
Nanocompósitos
Biodegradable polymeric materials
Polyaniline
Chitosan
Tin dioxide
Nanocomposites
Data da publicação: 12-Mai-2017
Agência(s) de fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: SILVA, A. L. C. Síntese e caracterização de nanocompósitos constituídos por polianilina quitosana e dióxido de estanho. 2017. 70 p. Dissertação (Mestrado em Física)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
Resumo: O desenvolvimento de novos materiais poliméricos com características biodegradáveis, duráveis e de baixo custo tem sido alvo de intensa pesquisa científica devido a suas novas e promissoras aplicações em diversas áreas. Esta dissertação tem como objetivo desenvolver nanocompósitos poliméricos constituídos por Polianilina (PANI), Quitosana (CS) e nanopartículas de dióxido de estanho (SnO 2 ), através de uma única rota de síntese. Para isso, foi realizado o estudo sistemático da rota de síntese para a obtenção do produto final. Num a primeira etapa, foram feitas e caracterizadas amostras de PANI/Quitosana variando-se a porcentagem (m/V) de quitosana diluída em ácido acético e ácido clorídrico. Nesta etapa, avaliou-se a influência da quitosana na obtenção da polianilina na forma de sal esmeraldina, estado de maior condutividade elétrica. Os resultados da análise de Espectroscopia na região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) destas amostras, indicaram que todos os compósitos onde a quitosana foi diluída em ácido acético, apresentam bandas correspondentes a PANI na forma de sal esmeraldina com diferente grau de dopagem. A amostra que apresentou o maior grau de dopagem foi a amostra sintetizada com 0,5% m/V de quitosana. Baseados neste resultado, esta concentração de quitosana foi utilizada para sintetizar os nanocompósitos. Na segunda etapa, foram preparados, através de um único processo de síntese, nanocompósitos poliméricos constituídos por PANI/Quitosana/SnO 2 e PANI/SnO2 . A polimerização da anilina foi feita na presença da quitosana dissolvida em ácido acético, utilizando-se o ácido dodecilbenzeno sulfônico (DBSA) como agente protonante e persulfato de amônio (APS) como agente oxidante. A inserção das nanopartículas de dióxido de estanho, dissolvidos em uma solução de ácido clorídrico, foi feita durante o processo da síntese. As nanopartículas de SnO2 foram obtidas por moagem de altas energias, usando como matéria prima a cassiterita tratada quimicamente, proporcionada pela indústria de mineração MELT. Busca-se assim, a possibilidade da reutilização de materiais considerados como rejeito mineral. A caracterização estrutural das amostras foi feita através de difração de raios-X (XDR), a análise térmica foi realizada através das técnicas de calorimetria diferencial de varredura (DSC); termogravimetria (TG) e diferencial (DTA) e as análises espectroscópicas foram realizadas por infravermelho (FTIR), fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e Mössbauer. A caracterização morfológica das amostras foi feita através de microscopia eletrônica de varredura (SEM). Os resultados obtidos indicaram a formação dos nanocompósitos com diferentes características morfológicas e graus de protonação.
Abstract: The development of new polymeric materials with biodegradable, durable and inexpensive materials has been the subject of intense scientic research due to its innovative and promising applications in several fields. This dissertation aims to develop polymeric nanocomposites composed of polyaniline (PANI), chitosan (CS) and nanoparticles of tin dioxide (SnO 2 ), through a single synthesis route. For this, a systematic study of the synthesis route was carried out to obtain the final product. First, PANI/CS samples were prepared by modifying the percentage (m/V) of chitosan diluted in acetic acid and hydrochloric acid. At this stage, we evaluated the influence of the chitosan on the synthesis of polyaniline in the form of emeraldine salt, which is in a state of greater electrical conductivity. The results of the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis of these samples indicated that all the composites where the chitosan was diluted in acetic acid had bands corresponding to PANI in the form of emeraldine salt with different degree of doping. The sample that presented the highest degree of doping was the sample synthesized with 0.5% m/V chitosan. Based on this result, this percentage of chitosan was used to synthesize nanocomposites. Second, polymeric nanocomposites consisting of PANI/CS/SnO2 and PANI/SnO 2 were prepared through a single synthesis process. The aniline polymerization was carried out in the presence of chitosan diluted in acetic acid, using dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) as protonating agent and ammonium persulfate (APS) as oxidizing agent. The tin dioxide nanoparticles, diluted in a solution of hydrochloric acid, were added during the synthesis process. SnO 2 nanoparticles were obtained by high energy milling using the chemically treated cassiterite, provided by the MELT Mining Industry, as raw material. By adopting cassiterite, we sought the possibility of reusing materials previously considered mineral waste. The structural characterization of the samples was carried out through X-ray diffraction (XRD); the thermal analysis was performed using differential scanning calorimetry (DSC) techniques, thermogravimetry (TGA) and differential (DTA); and spectroscopic analyses were executed through infrared (FTIR), photoelectrons excited by X-rays (XPS) and Mössbauer. The morphological characterization of the samples was carried out through scanning electron microscopy (SEM). The results indicated the formation of nanocomposites with different morphological characteristics and degrees of protonation.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido da autora, até maio de 2018.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12984
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções:DEX - Física - Mestrado (Dissertações)

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