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metadata.teses.dc.title: Obtenção e caracterização de filmes de polianilina com dióxido de estanho
metadata.teses.dc.creator: Paiva, Aline Bastos de
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/3108905407780000
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Silva, Joaquim Paulo da
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Ugucioni, Julio Cesar
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Sena Neto, Alfredo Rodrigues de
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Marques, Flávio Augusto de Melo
metadata.teses.dc.subject: Polianilina
Dióxido de estanho
Polyaniline
Tin dioxide
metadata.teses.dc.date.issued: 11-May-2018
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
metadata.teses.dc.identifier.citation: PAIVA, A. B. de. Obtenção e caracterização de filmes de polianilina com dióxido de estanho. 2018. 49 p. Dissertação (Mestrado em Física)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
metadata.teses.dc.description.resumo: Materiais compósitos tem atraído grande interesse para desenvolvimento de pesquisas de novos materiais com propriedades especificas. Várias classes de materiais têm sido utilizadas na confecção de compósitos, podendo ser formados por uma fase orgânica e outra inorgânica. Nessa pesquisa foram estudados compósitos a base de polianilina (PANI) e dióxido de estanho (SnO 2 ), visando futuras aplicações em dispositivos sensores. PANI é um polímero condutor, que apresenta as seguintes propriedades: alta condutividade elétrica (10 3 S=cm), estabilidade química e pode ser obtido facilmente por síntese química. SnO 2 é um semicondutor de gap largo, que apresenta as seguintes propriedades: uma alta condutividade elétrica quando dopado; transparência na região do visível; estabilidade térmica, mecânica e química. Esse semicondutor vem sendo utilizado em diversas aplicações, tais como sensores de gases, eletrodos em baterias de íons de lítio, etc. Para produção da PANI e do compósito foi usada a técnica de polimerização por meio de uma rota química conhecida da literatura, onde se acrescentou diferentes concentrações de SnO 2. Filmes de PANI e PANI/SnO 2 foram produzidos usando a técnica de casting. O material precursor foi caracterizado utilizando espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e os filmes foram caracterizados através das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman, difração de raios-X (DRX) e efeito Hall. Na FTIR foram identificados os grupos funcionais referentes PANI e as ligações Sn-O, porém não identificou-se picos associados a ligações químicas entre o polímero e o óxido. Na MEV do SnO 2 observou-se que ao triturar o óxido houve uma diminuição nos tamanhos dos grãos, mas não houve uma homogeneidade nesses tamanhos. Na MEV dos filmes observou que com o aumento da concentração do óxido, aumentou a rugosidade superficial nos filmes dos compósitos. No Raman do SnO 2 , foram identificadas a estrutura do óxido que é tetragonal do tipo rutilo, além da presença das bandas associadas a vacâncias de oxigênio e desordem estrutural. Ao analisar a espectroscopia Raman dos filmes, como no FTIR, não se identificou nem uma ligação química entre os materiais que formam o compósito. Na DRX, a PANI apresentou-se com estrutura amorfa, e os compósitos apresentaram picos referentes ao SnO 2 , confirmando a estrutura do tipo rutilo. Finalmente os resultados de resistência de folha (R S ) mostraram que a PANI apresentou valores próximo dos encontrados na literatura e os materiais compósitos com baixa concentração de óxido apresentaram menores valores de RS.
metadata.teses.dc.description.abstract: Composite materials have attracted large interest for research in the development of new materials with specific properties. Several classifications of materials may be utilized to the production of composites, as the formed by organic and inorganic phases. The materials of this research were polyaniline and tin dioxide for composites obtaining for future application in sensors. PANI is a conducting polymer which has the following properties: high electrical conductivity (10 3 S=cm), chemical stability and easy obtaining for chemical synthesis. SnO 2 is a semiconductor of wide bandgap which has the following properties: high electrical conductivity if doped; transparency in the visible region; thermal, mechanical and chemical stability. This semiconductor has been used in several applications, such as gas sensors, electrodes in lithiumion batteries, etc. PANI and the composite ware obtained by chemical polymerization, where different concentrations of SnO 2 were tested. PANI and PANI/SnO2 films were obtained by casting technique. The precursor material was characterized by infrared spectroscopy (FTIR) and the films were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) and Hall effect. FTIR spectroscopy presented functional groups of PANI and Sn-O bonds, however, it was not observed peaks of chemical bonds between the polymer and the oxide. SEM of SnO 2 showed a decrease of grain size for the oxide passed by the grinder, but there was no homogeneity for grains sizes. Besides, SEM of the films presented that the increase of oxide concentration leads to the increase of the surface roughness in the composites. The oxide structure was tetragonal rutile according to Raman spectroscopy. The presence of oxygen vacancy and structural disorder were also identified. Raman spectroscopies of the composites films do not identify chemical bonds between the materials, as confirmed by FTIR. PANI presented amorphous structure by the XRD results. The composites confirm the presence of SnO 2 in tetragonal rutile structure. Finally, for the sheet resistance (R S ), PANI showed values similar to those found in literature and composites with the lower concentration of oxide revealed lower values of R S .
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29170
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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