dissertação
Propriedades eletrônicas, óticas e estruturais do filme semicondutor híbrido poliidroxibutirato/polietilenoglicol/ferro
Electrical, optical and structural properties of the semiconductor film hybrid polyhydroxybutyrate/polyethylene glycol/ iron
Registro en:
LEMOS, A. C. C. Propriedades eletrônicas, óticas e estruturais do filme semicondutor híbrido poliidroxibutirato/polietilenoglicol/ferro. 2016. 62 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
Autor
Lemos, Ana Carolina Cortez
Institución
Resumen
In this work, the polyhydroxybutyrate (PHB) films with polyethyleneglycol
(PEG) were prepared using the solvent evaporation technique (casting). The
hybrid materials were obtained by deposition / dispersion of iron (Fe0
) over
pure PHB film using an RF source and DC Sputtering with a power of 50
Watts, for application in electric and photocatalytic devices. The hybrids
were characterized by Diffractometry X-ray (DRX), Fourier Transform
Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and
the Band Gap was measured by Shimadzu spectrophotometer coupled with a
diffuse reflectance detector. The electrical measurements of capacitance,
resistance, impedance and inductance were held in an LCR measurer. The Xray
diffraction for PHB and the hybrid PHB/PEG/Fe showed no shift in the
peaks, only a lower intensity was observed. The DSC showed that the iron
influence caused the decrease of the biopolymer melting temperature of
PHB/PEG/Fe. No changes or appearance of new bands was identified by
infrared which is probably due to the small amount of iron used in the
deposition. By means of the spectra analysis can be said that there was no
iron interaction with the PHB using iron deposition technique by sputtering.
The PHB/PEG showed a band gap of 4.14 eV, characteristic of an almost
insulating. Differently, the hybrid PHB/PEG/Fe showed a smaller gap band
2.63 eV characteristic of a semiconductor. The decrease of band gap may
facilitate treatment in the transition of electrons between the valence bands
are required, such as the Fenton process and Photocatalysis and application
of the hybrid material devices. The photocatalytic test hybrid PHB/PEG/Fe
had a higher color removal compared to PHB/PEG using ultraviolet light
(UV) and the electrical tests confirm the production of a semiconductor
hybrid polymer. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) Neste trabalho, os filmes de poliidroxibutirato (PHB) com polietilenoglicol
(PEG) foram preparados usando a técnica de evaporação de solvente
(casting). Os materiais híbridos foram obtidos pela deposição/dispersão de
ferro (Fe0
) sobre o filme de PHB puro utilizando-se uma Fonte RF e
Sputtering DC com uma potência de 50 Watts, para aplicação em
dispositivos elétricos e fotocatálise. Os híbridos foram caracterizados por
Difratometria de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho com
Transformata de Fourier (FTIR), Calorimetria Diferencial de Varredura
(DSC) e, o Band Gap foi medido pelo espectrofotômetro Shimadzu,
acoplado com um detector de reflectância difusa. As medições elétricas de
capacitância, resistência, impedância e indutância foram realizadas em um
medidor LCR. Os difratogramas de Raio-X para o PHB e para o híbrido
PHB/PEG/Fe não apresentaram deslocamento nos picos, apenas uma menor
intensidade foi observada. O DSC mostrou que a influência do ferro
ocasionou a diminuição da temperatura de fusão do biopolímero
PHB/PEG/Fe. Nenhuma alteração ou surgimento de novas bandas foi
identificado pelo infravermelho, o que se deve provavelmente à pequena
quantidade de ferro utilizada na deposição. Através da análise dos espectros
pode-se afirmar que não houve interação do ferro com o PHB utilizando a
técnica de deposição do ferro por sputtering. O PHB/PEG apresentou um
band gap de 4,14 eV, característica de um quase isolante. Diferentemente, o
híbrido PHB/PEG/Fe apresentou um band gap menor, 2,63eV, característica
de um semicondutor. A diminuição do band gap pode favorecer tratamentos
em que a transição de elétrons entre as bandas de valência são necessários,
como por exemplo, o processo Fenton e a Fotocatálise e a aplicação do
material híbrido em dispositivos. O teste fotocatalítico do híbrido
PHB/PEG/Fe apresentou maior remoção de cor, comparado ao PHB/PEG,
utilizando a luz ultravioleta (UV) e os testes elétricos confirmam a produção
de um polímero híbrido semicondutor.