Investigação de diferentes organossilanos na funcionalização e grau de dispersão do óxido de grafeno reduzido (rGO) em nanocompósitos poliméricos
dc.contributor.advisor | Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do | |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0002-4261-1331 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/4409025248163428 | pt_BR |
dc.contributor.author | Santos, Ana Letícia Fernandes dos | |
dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0001-8592-4736 | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/2657989493886536 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Delmonte, Mauricio Roberto Bomio | |
dc.contributor.referees2 | Santos, Amelia Severino Ferreira e | |
dc.date.accessioned | 2025-03-18T22:16:44Z | |
dc.date.available | 2025-03-18T22:16:44Z | |
dc.date.issued | 2025-01-31 | |
dc.description.abstract | Graphene is gaining more and more attention due to its unique properties, and is increasingly being applied in various sectors, including its application as a nanofiller in polymeric matrices. However, this nanomaterial finds challenges in this application due to factors that contribute to low dispersion in the matrix and, consequently, lower than desired properties. Thus, chemical modification of its surface can be a key alternative for enhancing different applications. This work aims to evaluate the degree of dispersion of reduced graphene oxide (rGO) functionalized with different organosilanes in an epoxy matrix. To this end, graphene oxide (GO) was first synthesized in the laboratory, functionalized with 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), 3- aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and triethoxymethylsilane (MTES), and then thermally reduced to produce functionalized reduced graphene oxides. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, thermogravimetry (TGA), solvent dispersion stability and scanning electron microscopy (SEM) analyses were carried out to prove the success of the synthesis of these materials and to help evaluate the functionalization efficiency. The results obtained confirmed the success of covalent functionalization with all the silanes used on the surface of GO, as well as the permanence of their molecules in the basal plane of reduced graphene oxide (rGO) carbons. To check the degree of dispersion in the polymer matrix, polymer nanocomposites were prepared with 0.5% by mass of each functionalized rGO. Analysis of the fracture surfaces of these materials by SEM showed that better distribution, dispersion and interfacial bonding were obtained for nanocomposites containing functionalized rGO rather than pure rGO. It was possible to observe that the dispersion of the nanoparticles improved for the nanocomposites containing rGO functionalized with the different organosilanes, and the most satisfactory results were obtained for the nanocomposites containing rGO/APTES. | pt_BR |
dc.description.resumo | O grafeno vem ganhando cada vez mais atenção devido as suas propriedades diferenciadas e singulares, sendo cada vez mais aplicado em diversos setores, incluindo sua aplicação como nanocarga em matrizes poliméricas. Entretanto, esse nanomaterial encontra desafios para esta aplicação por fatores que contribuem para uma baixa dispersão na matriz e, consequentemente, propriedades inferiores às desejadas. Assim, a modificação química de sua superfície pode ser primordial como uma alternativa para ampliação em diferentes aplicações. Este trabalho tem como objetivo avaliar o grau de dispersão do óxido de grafeno reduzido (rGO) funcionalizado com diferentes organossilanos em uma matriz de epóxi. Para isso, primeiro foi sintetizado o óxido de grafeno (GO) em laboratório, funcionalizado com 3- aminopropiltrietoxissilano (APTES), 3-aminopropiltrimetoxissilano (APTMS), 3- glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS) e trietoximetilssilano (MTES), e posteriormente reduzido termicamente para produção dos óxidos de grafeno reduzidos funcionalizados. Análises de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X (DRX), espectroscopia Raman, termogravimetria (TG), estabilidade da dispersão em solvente e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram realizadas para comprovar o sucesso aa síntese desses materiais e auxiliar na avaliação da eficiência de funcionalização. Os resultados obtidos confirmaram o sucesso da funcionalização covalente com todos os silanos utilizados na superfície do GO, bem como a permanência das suas moléculas no plano basal de carbonos do óxido de grafeno reduzido (rGO). Para verificação do grau de dispersão na matriz polimérica, nanocompósitos poliméricos foram preparados com 0,5% em massa de cada rGO funcionalizado. A análise das superfícies de fratura desses materiais por MEV permitiu visualizar que melhores distribuições, dispersões e ligação interfacial são obtidas para os nanocompósitos contendo rGO funcionalizado ao invés de rGO puro. Foi possível observar que a dispersão das nanopartículas melhorou para os nanocompósitos contendo rGO funcionalizado com os diferentes organossilanos, e os resultados mais satisfatórios foram obtidos para o nanocompósitos contendo rGO/APTES. | pt_BR |
dc.identifier.citation | SANTOS, Ana Letícia Fernandes dos. Investigação de diferentes organossilanos na funcionalização e grau de dispersão do óxido de grafeno reduzido (rGO) em nanocompósitos poliméricos. Orientadora: Dra. Maria Carolina Burgos Costa. 2025. 64f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/63053 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Grafeno | pt_BR |
dc.subject | Funcionalização | pt_BR |
dc.subject | Organossilano | pt_BR |
dc.subject | Nanocompósito polimérico | pt_BR |
dc.subject | Dispersão | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
dc.title | Investigação de diferentes organossilanos na funcionalização e grau de dispersão do óxido de grafeno reduzido (rGO) em nanocompósitos poliméricos | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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