[pt] O objetivo deste trabalho foi estudar a funcionalização química de nanotubos de titanato (TTNTs) com 3-aminopropiltrietoxisilano, para uso como reforço de nanocompósitos de matriz náilon-11, com o intuito de melhorar a dispersão e compatibilidade destas nanocargas com a matriz polimérica. Foram sintetizadas duas amostras: TTNTs/H e TTNTs/L, com alto e baixo teor sódio respectivamente, funcionalizadas em uma solução etanol/água 95/5 v/v e água para avaliar o efeito do meio de reação na quantidade de silano enxertada na superfície dos TTNTs, expressa como densidade de grupos aminopropil por nm2 (NR). Os TTNTs funcionalizados foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, análise elementar de CHN, medição da área superficial específica, termogravimetria e microscopias eletrônicas de varredura e de transmissão. Foram fabricados nanocompósitos de matriz náilon-11 por microextrusão-microinjeção, reforçados com TTNTs de partida e funcionalizados em concentrações de 0.5, 1.0 e 2.0 porcento wt. Finalmente, foram avaliadas as propriedades mecânicas, térmicas e microestruturais dos nanocompósitos. Os resultados demonstraram a formação da ligação covalente Ti-O-Si e revelaram um maior valor de NR quando o meio de reação foi etanol/água para ambos os TTNTs. Os nanocompósitos reforçados com TTNTs/H funcionalizados em água e TTNTs/L silanizados em mistura etanol/água, em uma proporção de 2 porcento wt, apresentaram um incremento no módulo de elasticidade de 11 e 13 porcento respectivamente, com um decréscimo das propriedades no escoamento e um aumento na temperatura de degradação, quando comparados com o náilon-11 puro. O nanocompósito que apresentou a melhor dispersão foi o fabricado com 0.5 porcento wt. TTNTs/L silanizados em etanol/agua. / [en] The aim of this work was to study the chemical functionalization of titanate nanotubes (TTNTs) with 3-aminopropyltriethoxysilane for application as a reinforcement of nylon-11 matrix nanocomposites in order to increase the dispersion and compatibility between nanotubes and the polymer matrix. Two samples with high and low sodium content (TTNTs/H and TTNTs/L, respectively) were functionalized in a solution of ethanol/water 95/5 v/v and water to assess the effect of the reaction medium on the amount of silane grafted on the TTNTs surface, expressed as the density of aminopropyl groups per nm2 (NR). The functionalized nanotubes were characterized by infrared spectroscopy, CHN elemental analysis, measurement of the specific surface area, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Nylon-11 matrix nanocomposites were manufactured by microextrusionmicroinjection and reinforced with 0.5, 1.0 and 2.0 wt. percent of pristine and functionalized nanotubes. Finally, mechanical and thermal properties as well as the microstructure of the nanocomposites were evaluated. The results confirmed the Ti-O-Si covalent bond and showed a higher NR value when the silanization was performed in ethanol/water for both TTNTs. The nanocomposites reinforced with 2 wt. percent of TTNTs/H (silanized in water) and with TTNTs/L (silanized in ethanol/water) presented an enhancement on the Young s modulus of 11 and 13 percent, respectively when compared with the neat nylon-11. The yield properties of these nanocomposites decreased, but the degradation temperature was improved with the incorporation of the functionalized nanotubes. The nanocomposite prepared with 0.5 wt. percent TTNTs/L silanized in ethanol/water showed the best dispersion.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-01-26Bitstream added on 2014-06-13T19:12:22Z : No. of bitstreams: 1 sa_ac_me_ilha.pdf: 1061286 bytes, checksum: b370fdf160f4689709efe584af803c2a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho esta resumido através de três etapas. 1 - A primeira etapa consistiu em funcionalizar e caracterizar a sílica gel com grupos 3- aminopropiltrietoxisilano. Nesta etapa o material obtido (Si) foi caracterizado por técnicas de Ressonância Magnética Nuclear no estado sólido (24Si e 13C) e espectroscopia vibracional (FTIR). 2- Numa segunda etapa promoveu-se a adsorção de íons de cobre (II) e de cobalto (II) na superfície da sílica (Si). Os materiais obtidos (SiCu e SiCo) foram caracterizados por espectroscopia vibracional e voltametria cíclica. 3- Na terceira etapa reagiu-se os materiais preparados (SiCu e SiCo) com nitroprussiato de sódio para formar os complexos binucleares (SiCuNP e SiCoNP). Estes materiais também foram caracterizados por espectroscopia vibracional e voltametria cíclica. Estes materiais foram utilizados na construção do eletrodo de pasta de grafite e testados na oxidação eletrocatalítica de substâncias biologicamente importantes tais como a hidrazina e N-acetilcisteína sendo empregado para isto a técnica de voltametria cíclica. Observou-se que o eletrodo de SiCuNP apresentam dois pares redox nos potenciais (Em)1 = 0,34 V e (Em)2 = 0,76 V vs Ag/AgCl, O primeiro foi atribuído ao processo de oxidação do par Cu(I)/Cu(II) e o segundo ao processo de oxidação Fe(II)(CN)5NO / Fe(III)(CN)5NO do complexo binuclear. O sistema SiCoNP foram observados dois pares redox distintos com os seguintes potenciais médios (Em); (Em)1 = 0,29 V e (Em)2 = 0,56 V vs Ag/AgCl, o primeiro foi atribuído ao processo redox do par Co(II)/Co(III) e o segundo ao processo redox Fe(II)(CN)5NO / Fe(III)(CN)5NO do complexo binuclear formado. O sistema SiCuNP foi sensível a concentração de hidrazina apresentando um limite de detecção e sensibilidade amperométrica de 3,07×10-4 mol L-1 e 5,84×10-6 A / mol L-1... / The objective of this work is summarized in three stages. 1 - The first stage functionalizes and characterizes the silica gel with 3-aminopropyltriethoxysilane groups. At this stage the material obtained (Si) was characterized by solid state Nuclear Magnetic Resonance techniques (24Si and 13C) and vibrational spectroscopy (FTIR). 2 - The second stage promotes the adsorption of copper (II) and cobalt (II) ions on the surface of the silica (Si). The materials obtained (SiCu and SiCo) were characterized by vibrational spectroscopy and cyclic voltammetry. 3 - The third stage prepares the reaction of the materials (SiCu and SiCo) with sodium nitroprusside to form the binuclear complex (SiCuNP and SiCoNP). These materials were characterized by vibrational spectroscopy and cyclic voltammetry. These materials were used to construct the electrode carbon paste and were tested for electrocatalytic oxidation of biologically important substances such as hydrazine and N-acetylcysteine using the cyclic voltammetry technique. It was observed that the electrode SiCuNP has two redox pairs in the potential (Em)1 = 0.34 V and (Em)2 = 0.76 V vs. Ag/AgCl, the first was attributed to the oxidation process of the pair Cu(I)/Cu(II) and the second to the oxidation process Fe(II)(CN)5NO / Fe(III)(CN)5NO of the binuclear complex. For the SiCoNP system, two distinct redox couples were observed with the following mean potentials (Em); (Em)1 = 0.29 V and (Em)2 = 0.56 V vs Ag/AgCl, the first one was assigned to the redox process of the Co(II)/Co(III) pair and the second one to the redox process Fe(II)(CN)5NO / Fe(III)(CN)5NO of the binuclear complex formed. The SiCuNP system was sensitive to the hydrazine concentration, exhibiting a detection limit and amperometric sensitivity of 3.07×10-4 mol L-1 and 5.84×10-6 A / mol L-1 respectively and was also... (Summary complete electronic access click below)