Covalent functionalization and noncovalent carbon nanotubes / Funcionalização covalente e não covalente de nanotubos de carbono

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O trabalho desenvolvido nesta dissertação consiste no estudo do processo de funcionalização não covalente de nanotubos de carbono com copolímeros tribloco e dibloco e a funcionalização covalente de nanotubos de carbono com ácido esteárico. A funcionalização não covalente dos nanotubos de carbono foi realizada utilizando copolímeros tribloco e dibloco [tribloco E69S15E69, E69S7E69 (E = óxido de etileno, S = óxido de estireno), E65G7E65(E = óxido de etileno, G = óxido de fenilglicidil), o copolímero dibloco E20CL10 (E = óxido de etileno, CL = Ɛ-caprolactona)]. A individualização dos nanotubos de carbono com os copolímeros (em solução) foi realizada usando a técnica de agitação, sonicação e centrifugação. As amostras obtidas foram caracterizadas por espectroscopia Raman ressonante excitando com laser de comprimento de onda de 532 nm (2,33 eV), e por fotoluminescência no intervalo de 800 1700 nm. As caracterizações foram realizadas de forma a identificar os tipos de nanotubos semicondutores, por fotoluminescência, assim como também os demais por espectroscopia Raman. As características espectrais comprovam a individualização dos nanotubos de carbono utilizando os copolímeros como meio dispersivo. A funcionalização covalente dos nanotubos de carbono foi realizada empregando ácido esteárico, e desenvolvida em 3 etapas: i) carboxilação dos nanotubos de carbono utilizando a mistura H2SO4:HNO3; ii) funcionalização dos nanotubos com grupos COCl e iii) funcionalização dos nanotubos de carbono com ácido esteárico. A caracterização da amostra obtida foi realizada usando espectroscopia Raman ressonante, com excitação no comprimento de onda de 514,5 nm (2,41 eV), FTIR, DSC em atmosfera de N2 e taxa de aquecimento de 10 C/min no intervalo de 25 a 400 C, e TGA em atmosfera de N2 e taxa de aquecimento de 10C/min no intervalo de 25 a 900 C. Estas caracterizações foram realizadas de modo a obter elementos que indiquem a funcionalização covalente dos nanotubos de carbono com o ácido esteárico. Essa funcionalização reflete mudançaas na estrutura cristalina dos nanotubos de carbono, observada na espectroscopia Raman ressonante e bandas correspondentes a ligações -OOC-O-COO- típica de anidrido nos espectros de FTIR, assim como mudanças no comportamento térmico dos nanotubos funcionalizados em relação aos nanotubos de carbono puro.

ASSUNTO(S)

fotoluminescência copolímeros triblocos nanostructured materials copolímeros dibloco triblock photoluminescence copolymers dibloks quimica organica materiais nanoestruturados

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