bachelorThesis
Avaliação da condutividade elétrica de uma amostra de óxido de grafeno reduzido visando seu potencial para aplicação em tintas condutoras
Registro en:
PAULA, Ygor Matheus Pereira de. Avaliação da condutividade elétrica de uma amostra de óxido de grafeno reduzido visando seu potencial para aplicação em tintas condutoras. Orientadora: Maria Carolina Burgos
Costa. 2022. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Autor
Paula, Ygor Matheus Pereira de
Resumen
Graphene, one of the allotropic forms of carbon, is a two-dimensional material
with a wide range of properties and great potential for the most diverse applications.
One of the most used synthesis methods is the chemical exfoliation (Tour method),
known for ensuring the obtainment of a greater amount of graphene oxide (GO),
contributing to solve one of the biggest problems in graphene synthesis, which is the
difficulty to produce it on a large scale. GO synthesized via chemical exfoliation has
insulating properties, however, it was proven that the electrical conductivity can be
recovered if the functional groups are eliminated from its structure through thermal
reduction of GO in order to obtain reduced graphene oxide (rGO). The rGO brings
with it the recovery of the damaged properties due to the chemical exfoliation
process, thus, this may present great potential for applications involving electrical
conductivity. Currently, the range of applications for conductive inks has been
growing, with its main purpose being the insertion of a conductive material,
guaranteeing the necessary conductivity for such an application. With this in mind,
the present work had as its main objective the synthesis of GO using the method of
chemical exfoliation and the production of rGO through the thermal reduction of the
synthesized GO, in order to evaluate not only the quality of the materials obtained,
but also their capacity as possible conducting agents. The results obtained through
Raman spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) confirmed that the synthesis and
reduction of the material occurred satisfactorily. According to the SEM analysis, the
surface of the sample becomes corrugated due to the escape of functional groups
during the reduction process and, from the visualization of the cross section, the
presence of the individual sheets of graphene is evident. In contrast, the Fourier
Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) technique showed that the reduction
performed was not as effective as expected. O grafeno, uma das formas alotrópicas do carbono, constitui um material
bidimensional com uma vasta gama de propriedades e grande potencial para as
mais diversas aplicações. Um dos métodos de síntese mais utilizado é a esfoliação
química (método de Tour), conhecido por garantir a obtenção de uma maior
quantidade de óxido de grafeno (GO), contribuindo para solucionar um dos maiores
problemas na síntese de grafeno, que é a dificuldade em produzi-lo em larga escala.
O GO sintetizado via esfoliação química apresenta propriedades isolantes, porém,
comprovou-se que a condutividade elétrica pode ser recuperada se os grupos
funcionais forem eliminados da sua estrutura por meio da redução térmica do GO a
fim de se obter o óxido de grafeno reduzido (rGO). O rGO traz consigo a
recuperação das propriedades prejudicadas devido ao processo de esfoliação
química, dessa forma, este pode vir a apresentar grande potencial para aplicações
envolvendo condutividade elétrica. Atualmente, a gama de aplicações das tintas
condutoras vêm crescendo, sendo o seu principal intuito a inserção de um material
condutor, garantindo a condutividade necessária para tal aplicação. Tendo isso em
vista, o presente trabalho teve como intuito principal, a síntese de GO utilizando o
método de esfoliação química e da produção de rGO por meio da redução térmica
do GO sintetizado, a fim de avaliar não só a qualidade dos materiais obtidos, mas
também sua capacidade como possíveis agentes condutores. Os resultados obtidos
por meio da espectroscopia Raman e difração de raios-x (DRX), confirmaram que a
síntese e a redução do material ocorreram de forma satisfatória. De acordo com a
análise de MEV, a superfície da amostra torna-se corrugada devido ao escape de
grupos funcionais durante o processo de redução e, a partir da visualização da
seção transversal, fica evidente a presença das folhas individuais de grafeno. Em
contrapartida, a técnica de espectroscopia no infravermelho por transformada de
Fourier (FTIR), mostrou que a redução realizada não foi tão eficaz como o
esperado.