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Preparação, caracterização e estudo do mecanismo de transporte de cargas em blendas do copolímero P(VDF-TrFE) com poli(o-metoxianilina) / Not available

Malmonge, José Antonio 21 February 1997 (has links)
Neste trabalho foram obtidas blendas flexíveis condutoras do copolímero randômico P(VDF-TrFE) na composição molar (60-40) com POMA, dopadas com TSA. Os filmes foram estudados por medidas de condutividade elétrica, análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. A condutividade elétrica alcançada foi de 10-3 S/cm para o conteúdo de aproximadamente 25% de POMA dopada com TSA. As blendas apresentaram um comportamento termicamente estável ate a temperatura de 230&#176C e uma morfologia fibrilar que aumenta em quantidade com o aumento do conteúdo de POMA-TSA. A estrutura cristalina e a transição de fase (de ferroelétrica para paraelétrica), do copolímero foi observada nas blendas mesmo para alto conteúdo de POMA (20%). Estudos de condutividade dc realizados em baixa temperatura, mostraram que para a blenda 90/10 dopada, o processo de condução elétrica e explicado pelo modelo de \"Variable Range Hopping\"(VHR) em três dimensões. Para o regime ac verificou-se que a condutividade obedece a relação σac≈ωS), onde o expoente s depende da temperatura, tendendo ao valor 1 a medida que à temperatura tende para 0 K. Também foram estudados filmes de PANI e POMA sintetizadas quimicamente, expostos a radiação ionizante de raios-X e caracterizados por espectroscopia de UV-visível, ressonância paramagnética eletrônica, condutividade elétrica e teste de solubilidade. Os resultados mostraram que as amostras irradiadas em vácuo ou em atmosfera de oxigênio seco, não tiveram seu espectro eletrônico mudados. No entanto para as amostras irradiadas em condições ambientes, a banda de absorção atribuída à transição excitônica foi deslocada para mais baixa energia. Essa mudança no espectro vem acompanhada com um grande aumento da condutividade elétrica. Esse resultado indica que as polianilinas podem ser dopadas por raios-X. As amostras irradiadas tornaram-se não solúveis mesmo depois de desdopada, devido à formação de ligações cruzadas. Para as amostras previamente dopadas com ácidos inorgânicos, a condutividade decresce com a dose de irradiação. Provavelmente esta diminuição da condutividade ocorre pela mudança estrutural que ocorre no polímero / In this work we have obtained flexible conductive blends of P(VDF-TrFE) (60-40) copolymer and POMA. Free-standing films were studied by conductivity measurements, thermal gravimetric analysis, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The electrical conductivity reached was 10-3S/cm for contents of about 25% of POMA doped with TSA. The blends are thermally stable up to 230&#176C and showed fibrils morphology that increase in quantity with the increase of content POMA-TSA. The crystalline structure and the phase transition (ferroelectric to paraeletric), of copolymer was also observed in the blends even to high content of POMA (20%). The temperature dependence of σ dc showed that at low temperature the conduction process is governed by Variable Range Hopping (VRH) in three dimensions. The ac conductive measurement, at low temperature, showed a dependence with frequency as σac≈ωs, where the exponent s depend of temperature, converging to one as the temperature goes to zero. Also thin films of chemically synthesized PANI and POMA, were exposed to ionizing X-ray radiation and characterized by ultraviolet visible spectroscopy, electron paramagnetic resonance, electrical conductivity and solubility measurements. Samples irradiated in vacuum or dry oxygen atmosphere did not show electronic spectra variation. However, under humid atmosphere the energy of the excitonic transition was decreased and accompanied by a great conductivity increase. The results indicate that doping of polyaniline can be induced by X-ray radiation. The solubility is significantly decreased to irradiated samples, even after to be doped, due to crosslinking. In samples previously doped with inorganic acid, the conductivity decreased with irradiation dose, probably due to structural changes.
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Preparação, caracterização e estudo do mecanismo de transporte de cargas em blendas do copolímero P(VDF-TrFE) com poli(o-metoxianilina) / Not available

José Antonio Malmonge 21 February 1997 (has links)
Neste trabalho foram obtidas blendas flexíveis condutoras do copolímero randômico P(VDF-TrFE) na composição molar (60-40) com POMA, dopadas com TSA. Os filmes foram estudados por medidas de condutividade elétrica, análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. A condutividade elétrica alcançada foi de 10-3 S/cm para o conteúdo de aproximadamente 25% de POMA dopada com TSA. As blendas apresentaram um comportamento termicamente estável ate a temperatura de 230&#176C e uma morfologia fibrilar que aumenta em quantidade com o aumento do conteúdo de POMA-TSA. A estrutura cristalina e a transição de fase (de ferroelétrica para paraelétrica), do copolímero foi observada nas blendas mesmo para alto conteúdo de POMA (20%). Estudos de condutividade dc realizados em baixa temperatura, mostraram que para a blenda 90/10 dopada, o processo de condução elétrica e explicado pelo modelo de \"Variable Range Hopping\"(VHR) em três dimensões. Para o regime ac verificou-se que a condutividade obedece a relação σac≈ωS), onde o expoente s depende da temperatura, tendendo ao valor 1 a medida que à temperatura tende para 0 K. Também foram estudados filmes de PANI e POMA sintetizadas quimicamente, expostos a radiação ionizante de raios-X e caracterizados por espectroscopia de UV-visível, ressonância paramagnética eletrônica, condutividade elétrica e teste de solubilidade. Os resultados mostraram que as amostras irradiadas em vácuo ou em atmosfera de oxigênio seco, não tiveram seu espectro eletrônico mudados. No entanto para as amostras irradiadas em condições ambientes, a banda de absorção atribuída à transição excitônica foi deslocada para mais baixa energia. Essa mudança no espectro vem acompanhada com um grande aumento da condutividade elétrica. Esse resultado indica que as polianilinas podem ser dopadas por raios-X. As amostras irradiadas tornaram-se não solúveis mesmo depois de desdopada, devido à formação de ligações cruzadas. Para as amostras previamente dopadas com ácidos inorgânicos, a condutividade decresce com a dose de irradiação. Provavelmente esta diminuição da condutividade ocorre pela mudança estrutural que ocorre no polímero / In this work we have obtained flexible conductive blends of P(VDF-TrFE) (60-40) copolymer and POMA. Free-standing films were studied by conductivity measurements, thermal gravimetric analysis, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The electrical conductivity reached was 10-3S/cm for contents of about 25% of POMA doped with TSA. The blends are thermally stable up to 230&#176C and showed fibrils morphology that increase in quantity with the increase of content POMA-TSA. The crystalline structure and the phase transition (ferroelectric to paraeletric), of copolymer was also observed in the blends even to high content of POMA (20%). The temperature dependence of σ dc showed that at low temperature the conduction process is governed by Variable Range Hopping (VRH) in three dimensions. The ac conductive measurement, at low temperature, showed a dependence with frequency as σac≈ωs, where the exponent s depend of temperature, converging to one as the temperature goes to zero. Also thin films of chemically synthesized PANI and POMA, were exposed to ionizing X-ray radiation and characterized by ultraviolet visible spectroscopy, electron paramagnetic resonance, electrical conductivity and solubility measurements. Samples irradiated in vacuum or dry oxygen atmosphere did not show electronic spectra variation. However, under humid atmosphere the energy of the excitonic transition was decreased and accompanied by a great conductivity increase. The results indicate that doping of polyaniline can be induced by X-ray radiation. The solubility is significantly decreased to irradiated samples, even after to be doped, due to crosslinking. In samples previously doped with inorganic acid, the conductivity decreased with irradiation dose, probably due to structural changes.
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Preparação e caracterização de blendas de poliuretano derivado do óleo de mamona e poli (o-metoxianilina) e sua avaliação como sensor

Alves, William Ferreira [UNESP] 18 April 2005 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-18Bitstream added on 2014-06-13T20:14:09Z : No. of bitstreams: 1 alves_wf_me_ilha.pdf: 1433829 bytes, checksum: a943917579b446bdda0a60c39b776c49 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A mistura de um ou mais polímeros é muitas vezes uma alternativa de se obter um novo material que apresente propriedades desejáveis não encontradas nos componentes individuais. No caso da mistura de polímeros condutores com polímeros isolantes convencionais, tem-se como resultado, em geral, uma blenda como um terceiro material que apresenta boa propriedade mecânica e condutividade elétrica alta que potencializam aplicações como dissipadores de cargas eletrostática, blindagem eletromagnética entre outras. A polianilina (Pani) e sua derivada poli(ometoxianilina) (POMA) destaca-se entre os polímeros condutores devido à sua ampla faixa de propriedades elétricas, eletroquímicas e ópticas associadas à estabilidade química em condições ambientais e facilidade de síntese. Embora a POMA apresente menor condutividade elétrica em relação a Pani, ela tem a vantagem de ser solúvel em uma variedade maior de solventes. Neste trabalho, filmes de blendas de Poliuretano (PUR) derivada do óleo de mamona e POMA foram obtidos pelo método casting (filmes auto sustentáveis) e também sobre eletrodos digitalizados pelo método de spin coating. Foi essencial a utilização do clorofórmio como solvente durante a preparação das blendas. Os filmes foram caracterizados usando as técnicas de UV-vis-NIR, FTIR, DSC, Raios X e espectroscopia de impedância. Os espectros UV-Vis-Nir e FTIR das blendas apresentaram as mesmas bandas características da POMA no estado não dopado. A capacitância foi medida no intervalo de 100 a 10MHz em soluções de sacarose, NaCl, HCL e água pura. Os valores das capacitâncias dependeram tanto da concentração das soluções como do conteúdo de POMA na blenda. As diferenças entre os valores da capacitância para as diferentes soluções foram maiores para as blendas proporcionalmente com maiores conteúdos de POMA. Os resultados das técnicas... . / The incorporation of conducting polymer into a conventional polymer matrix has received considerable attention in the last decade because of the possibility of combining the good processability and mechanical performance of the conventional polymer with the electrical an optical properties of conducting polymer. Among conducting polymers, polyaniline (PANI) and its derivated has been extensively used because of the low cost of raw material, ease of synthesis and environmental stability. Although the poly(o-methoxyaniline) (POMA) show less electric conductivity than PANI, it has the advantage of being soluble in higher variety of solvent. In this work, flexible films from blends of polyurethane based of castor oil (PUR) and POMA with different composition were obtained by casting (free-standing). Films were also obtained on glass substrate content gold interdigited electrodes by spin coating (sensors). The free-standing films were characterized by UV-vis-NIR spectroscopy and capacitance measurement. Chemical reaction between POMA and Polyurethane was observed by FTIR spectrum analyses. The glass transition temperature of the blend shifted to lower temperature as the POMA content was increased. The X-ray diffraction spectrum showed the POMA phase formation in the blend to high content of POMA. The UV-Vis-NIR absorption spectra showed that chemical reaction between the polymers not affect the electronic transition of the conducting polymer. Different type of aqueous solution of NaCl, HCl, sucrose and pure water could be distinguish thorough capacitance measurement. The capacitance values are dependent of POMA content. As higher is the content of POMA more sensible is the sensor.
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Blendas condutoras de colágeno e poli-(o-etoxianilina): preparação e caracterização / Conducting collagen and poly (o-ethoxyaniline) - POEA blends: preparation and characterization

Piza, Marcos Antônio 17 December 2001 (has links)
Este trabalho apresenta a preparação e caracterização de blendas condutoras de colágeno e poli (o-etoxianilina) - POEA. Blendas, dopadas foram preparadas em pH 3,5, variando-se a concentração de POEA de 0 a 50%, e caracterizadas por técnicas de microscopia (ótica, eletrônica de varredura e de força atômica), condutividade elétrica (quatro pontas, duas pontas e AC), espectroscopia (UV-Vis, FTIR, Raman e dicroísmo circular), eletroquímica (microbalança de quartzo) e estabilidade térmica (TGA e DSC). Foram obtidos filmes auto-sustentáveis com boas propriedades mecânicas em condições otimizadas de preparação. As blendas desdopadas apresentaram morfologia globular, sendo que o tamanho dos glóbulos foi proporcional à quantidade de POEA adicionada. Após a dopagem, foram observados glóbulos menores sobre os anteriores, porém estes não apresentaram variação de tamanho com a quantidade de POEA adicionada. Estas blendas apresentaram propriedades semicondutoras, e observou-se que a condutividade aumenta com o aumento do conteúdo POEA adicionada. O mecanismo de condução foi caracterizado por saltos \"hopping\", sendo que os ajustes observados foram consistentes com o modelo de RFEB (Random Free Energy Barrier). As medidas de dicroísmo circular mostraram que colágeno induziu atividade ótica na POEA. Por meio da técnica de espectroscopia de Raman foram observadas interações específicas entre os componentes sendo proposto um modelo de interação entre eles. A blenda também apresentou atividade eletroquímica, demonstrando que este novo material apresenta propriedades únicas devido à combinação das propriedades dos materiais que o formam. / This work presents the preparation and characterization of conducting collagen and poly (o-ethoxyaniline) - POEA blends. Doped blends were prepared in pH 3,5, varying the POEA concentration from 0 to 50%, and characterized by microscopy (optical, electronic scanning, and atomic force), electric conductivity (four probes, two probes, and AC), spectroscopy (UV-Vis, FTIR, Raman, and circular dichroism), electrochemical (quartz crystal microbalance), and thermal analysis (TGA and DSC) techniques. Freestanding films with good mechanical properties were obtained under optimized conditions. De-doped blends presented globular morphology, with globules size proportional to the added POEA. After the doping process, smaller globules were observed, but no variation on the globules size was observed with the POEA content in the blend. The blends presented semiconducting properties with the conductivity increasing proportionally to the POEA content. The conducting mechanism was dominated by hopping jumps, consistent with the RFEB (Random Free Energy Barrier) model. The measurement of the circular dichroism showed that the collagen induces optical activity in the POEA. the use of the Raman spectroscopy technique revealed specific interactions between the components and a model of interaction was proposed. The blend presented also electrochemical response demonstrating that this new material presents unique properties due to the combination of the properties of its true components.
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Blendas condutoras de colágeno e poli-(o-etoxianilina): preparação e caracterização / Conducting collagen and poly (o-ethoxyaniline) - POEA blends: preparation and characterization

Marcos Antônio Piza 17 December 2001 (has links)
Este trabalho apresenta a preparação e caracterização de blendas condutoras de colágeno e poli (o-etoxianilina) - POEA. Blendas, dopadas foram preparadas em pH 3,5, variando-se a concentração de POEA de 0 a 50%, e caracterizadas por técnicas de microscopia (ótica, eletrônica de varredura e de força atômica), condutividade elétrica (quatro pontas, duas pontas e AC), espectroscopia (UV-Vis, FTIR, Raman e dicroísmo circular), eletroquímica (microbalança de quartzo) e estabilidade térmica (TGA e DSC). Foram obtidos filmes auto-sustentáveis com boas propriedades mecânicas em condições otimizadas de preparação. As blendas desdopadas apresentaram morfologia globular, sendo que o tamanho dos glóbulos foi proporcional à quantidade de POEA adicionada. Após a dopagem, foram observados glóbulos menores sobre os anteriores, porém estes não apresentaram variação de tamanho com a quantidade de POEA adicionada. Estas blendas apresentaram propriedades semicondutoras, e observou-se que a condutividade aumenta com o aumento do conteúdo POEA adicionada. O mecanismo de condução foi caracterizado por saltos \"hopping\", sendo que os ajustes observados foram consistentes com o modelo de RFEB (Random Free Energy Barrier). As medidas de dicroísmo circular mostraram que colágeno induziu atividade ótica na POEA. Por meio da técnica de espectroscopia de Raman foram observadas interações específicas entre os componentes sendo proposto um modelo de interação entre eles. A blenda também apresentou atividade eletroquímica, demonstrando que este novo material apresenta propriedades únicas devido à combinação das propriedades dos materiais que o formam. / This work presents the preparation and characterization of conducting collagen and poly (o-ethoxyaniline) - POEA blends. Doped blends were prepared in pH 3,5, varying the POEA concentration from 0 to 50%, and characterized by microscopy (optical, electronic scanning, and atomic force), electric conductivity (four probes, two probes, and AC), spectroscopy (UV-Vis, FTIR, Raman, and circular dichroism), electrochemical (quartz crystal microbalance), and thermal analysis (TGA and DSC) techniques. Freestanding films with good mechanical properties were obtained under optimized conditions. De-doped blends presented globular morphology, with globules size proportional to the added POEA. After the doping process, smaller globules were observed, but no variation on the globules size was observed with the POEA content in the blend. The blends presented semiconducting properties with the conductivity increasing proportionally to the POEA content. The conducting mechanism was dominated by hopping jumps, consistent with the RFEB (Random Free Energy Barrier) model. The measurement of the circular dichroism showed that the collagen induces optical activity in the POEA. the use of the Raman spectroscopy technique revealed specific interactions between the components and a model of interaction was proposed. The blend presented also electrochemical response demonstrating that this new material presents unique properties due to the combination of the properties of its true components.
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Caracterização espectroscópica de blendas condutoras de poli(anilina) e a sua aplicação para a proteção ativa contra a corrosão de metais / Spectroscopic characterization of polyaniline conductive blends and their application for the active protection against corrosion of metals

José Eduardo Pereira da Silva 04 June 2003 (has links)
Esta Tese apresenta a caracterização espectroscópica, eletroquímica e espectroeletroquímica de blendas condutoras de polianilina. Na primeira parte do trabalho foi realizada a caracterização dos materiais através das espectroscopias vibracionais Raman e infravermelho. Os resultados obtidos através da espectroscopia Raman ressonante indicaram que a conformação e a estrutura química do polímero condutor não sofrem mudanças dentro ou fora das matrizes isolantes. Além disso, demonstra-se que as diferenças de intensidade relativa entre as bandas em 574 e 607 cm-1 da polianilina dopada fornecem o grau da interação física entre os constituintes da blenda, sendo realizado também um estudo da relação entre a intensidade das bandas citadas e a condutividade das diferentes blendas obtidas. Na segunda parte do trabalho foi realizada a aplicação de blendas condutoras de polianilina para a proteção contra a corrosão do ferro e da liga de alumínio A2024. Os resultados obtidos mostraram a boa eficiência das blendas para esta finalidade, conforme comprovado pelas curvas de potencial de circuito aberto e a técnica de voltametria cíclica. Verificou-se que a proteção contra a corrosão depende diretamente da formação de um complexo passivante entre a blenda e o material metálico. Por outro lado, deve-se considerar a presença da barreira física causada pelas blendas, superior à existente quando se utiliza o polímero condutor puro, e que evita a penetração de ânions que promovem a degradação do material metálico. / This work shows the spectroscopic, electrochemistry and spectroelectrochemistry characterization of conducting polyaniline blends. In the first part it was done the characterization of the materials by Raman and infrared vibracional espectroscopies. Using resonance Raman spectroscopy it can be observed that conducting polymer conformation and chemical structure does not changed inside or outside insulating matrices. It was also possible to check that the relative intensities of 574 and 607 cm-1 bands indicate the degree of physical interaction of polymers in the blends, moreover the relationship between intensity of mentioned bands and the conductivity was investigated. In second part it was studied the application of conducting blends for corrosion protection on iron and aluminum alloys A2024. Results obtained showed the good eficiency of these materials, proved by open circuit potential and cyclic voltammetry. It was observed that the protection depends on the formation passive of a film between the coating and the metallic material. On the other hand, the physical barrier of blends are better than pure conducting polymer and decreases the penetration of anions that promote the degradation of metallic materials.
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Caracterização espectroscópica de blendas condutoras de poli(anilina) e a sua aplicação para a proteção ativa contra a corrosão de metais / Spectroscopic characterization of polyaniline conductive blends and their application for the active protection against corrosion of metals

Silva, José Eduardo Pereira da 04 June 2003 (has links)
Esta Tese apresenta a caracterização espectroscópica, eletroquímica e espectroeletroquímica de blendas condutoras de polianilina. Na primeira parte do trabalho foi realizada a caracterização dos materiais através das espectroscopias vibracionais Raman e infravermelho. Os resultados obtidos através da espectroscopia Raman ressonante indicaram que a conformação e a estrutura química do polímero condutor não sofrem mudanças dentro ou fora das matrizes isolantes. Além disso, demonstra-se que as diferenças de intensidade relativa entre as bandas em 574 e 607 cm-1 da polianilina dopada fornecem o grau da interação física entre os constituintes da blenda, sendo realizado também um estudo da relação entre a intensidade das bandas citadas e a condutividade das diferentes blendas obtidas. Na segunda parte do trabalho foi realizada a aplicação de blendas condutoras de polianilina para a proteção contra a corrosão do ferro e da liga de alumínio A2024. Os resultados obtidos mostraram a boa eficiência das blendas para esta finalidade, conforme comprovado pelas curvas de potencial de circuito aberto e a técnica de voltametria cíclica. Verificou-se que a proteção contra a corrosão depende diretamente da formação de um complexo passivante entre a blenda e o material metálico. Por outro lado, deve-se considerar a presença da barreira física causada pelas blendas, superior à existente quando se utiliza o polímero condutor puro, e que evita a penetração de ânions que promovem a degradação do material metálico. / This work shows the spectroscopic, electrochemistry and spectroelectrochemistry characterization of conducting polyaniline blends. In the first part it was done the characterization of the materials by Raman and infrared vibracional espectroscopies. Using resonance Raman spectroscopy it can be observed that conducting polymer conformation and chemical structure does not changed inside or outside insulating matrices. It was also possible to check that the relative intensities of 574 and 607 cm-1 bands indicate the degree of physical interaction of polymers in the blends, moreover the relationship between intensity of mentioned bands and the conductivity was investigated. In second part it was studied the application of conducting blends for corrosion protection on iron and aluminum alloys A2024. Results obtained showed the good eficiency of these materials, proved by open circuit potential and cyclic voltammetry. It was observed that the protection depends on the formation passive of a film between the coating and the metallic material. On the other hand, the physical barrier of blends are better than pure conducting polymer and decreases the penetration of anions that promote the degradation of metallic materials.

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