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Title: Obtenção e caracterização do sistema compósito alginato de sódio-dióxido de titânio em formas de pó e de membrana
Authors: Lisboa, Marcia Severiano
Keywords: Dióxido de titânio;Alginato de sódio;Compósitos;Titanium dioxide;Sodium alginate;Composites
Issue Date: 28-Jun-2011
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: LISBOA, Marcia Severiano. Obtenção e caracterização do sistema compósito alginato de sódio-dióxido de titânio em formas de pó e de membrana. 2011. 175 f. Tese (Doutorado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2011.
Portuguese Abstract: O alginato de sódio, NaAlg, é um polissacarídeo formado por ligações do tipo 1-4 entre os ácidos β-D-manurônico e α-L-gulurônico arranjados em bloco ao longo de uma cadeia linear. O dióxido de titânio, TiO2, é um material cerâmico e existe em três formas cristalinas: anatásio, bruquita e rutilo. Os compósitos de materiais orgânicos e inorgânicos apresentam melhores propriedades do que os componentes isoladamente. Dessa forma, o presente trabalho teve objetivo sintetizar, caracterizar e analisar os compósitos, NaAlg-TiO2, em formas de pó e de membrana. A síntese dos pós compósitos foi realizada através do processo sol-gel e a obtenção dos compósitos em forma de membrana foi realizada através do processo de evaporação lenta. Em seguida, os compósitos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, difratometria de raios X, espectroscopia de impedância, fluorescência de raios X, análise térmica e espectroscopia de reflectância total atenuada-ATR. Os difratogramas de raios X dos pós compósitos mostraram que, com o aumento da temperatura de calcinação, não houve a completa transição de fase anatásio-rutilo, uma vez que, em todas as temperaturas estudadas (300, 500, 700, 900 e 1100ºC) foram observados picos da fase anatásio. A análise térmica mostrou que em 400ºC ocorreu à decomposição do alginato de sódio em carbonato de sódio e, acima de 600ºC, se observa um pico exotérmico referente à decomposição do carbonato de sódio que, na presença do dióxido de titânio, transforma-se em titanato de sódio, confirmados, também, através dos difratogramas de raios X, em que na temperatura de 700ºC observa-se picos referentes ao carbonato de sódio e em 900 e 1100ºC picos relacionados ao titanato de sódio. O titanato de sódio influenciou nas propriedades elétricas do material, pois com o aumento da temperatura houve um decréscimo na condutividade, provavelmente, devido à criação de vacâncias de Ti, uma vez que, o Na+ induz a redução dos íons Ti+4 para espécies Ti+3. Os espectros de infravermelho dos compósitos em formas de pó e de membrana mostraram um pequeno deslocamento nas bandas, quando comparados ao espectro do alginato de sódio puro, indicando que estes deslocamentos, mesmo que pequenos, têm indícios de miscibilidade entre o polímero e o material cerâmico
Abstract: The alginates are copolymers of 1→4-linked β-D-mannuronic acid (M) and α-Lguluronic acid (G) residues that are arranjed in a block structure along a linear chain. Titanium dioxide, TiO2, is a ceramic material and can exist in three distinct crystallography forms: anatase, brookite and rutile. composites of organic and inorganic materials have better properties than the components alone. Thus, this study aims to synthesize, characterize and analyze the composite NaAlg-TiO2 in the form of powder and film. The synthesis of composite powders was performed using the sol-gel process and obtain the composite film was performed using the slow evaporation process, then the composites were analyzed by infrared spectroscopy, fluorescence x ray, thermal analysis, attenuated total reflection (ATR), x ray diffraction and impedance spectroscopy. The X ray diffraction patterns of composite powders show that with increasing calcination temperature, there were no complete transition of rutile-anatase crystalline phase, since at all temperatures studied (300, 500, 700, 900 and 1100ºC) were observed peaks of anatase phase. Thermal analysis shows that at 400°C caused the decomposition of sodium alginate in sodium carbonate and above 600°C, we observe an exothermic peak related to the decomposition of sodium carbonate and in the presence of titanium dioxide becomes sodium titanate. The XRD results confirm the formation of sodium carbonate at 700ºC and the formation sodium titanate in the temperature range 900-1100ºC. The sodium titanate influenced the electrical properties of the material, because with increasing temperature there was a decrease in conductivity, probably due to the creation of Ti vacancies, since the sodium can induce the reduction of surface Ti4+ ions into Ti3+ species. The infrared spectra of the composites in the form of powder and film showed a small shift in the bands compared to the spectrum of pure alginate, indicating that these shifts, even small ones, have evidence of miscibility between the polymer and ceramic material
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/17745
Appears in Collections:PPGQ - Doutorado em Química

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