Spelling suggestions: "subject:"nanotubos dde titanate"" "subject:"nanotubos dee titanate""
1 |
[en] PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF LOW DENSITY POLYETHYLENE FILMS REINFORCED WITH TIO2 BASED NANOMATERIALS / [pt] PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES DE POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE REFORÇADOS POR NANOCARGAS À BASE DE TIO2BRUNA MARIA DA CUNHA GOMES 18 June 2013 (has links)
[pt] Materiais plásticos são largamente utilizados em nosso dia-a-dia em
embalagens, sacos e outros produtos. Este tipo de material é utilizado devido a
suas propriedades como baixo custo, fácil processabilidade, baixa densidade,
resistência a microorganismos e água, estabilidade química e durabilidade. Devido
às duas últimas propriedades, os polímeros apresentam baixa degradabilidade,
causando problemas ambientais. Como óxido de titânio (TiO2) tem se apresentado
eficiente como fotocatalisador, reforçar plástico com partículas deste material tem
sido uma nova maneira de decompor polímeros a céu aberto. Nanotubos de
trititanato (TTNT) podem ser tratados para produzir nanomateriais à base de TiO2
com alta atividade fotocatalítica para a degradação de gases poluentes. Desta
forma, o presente trabalho tem como objetivo produzir e caracterizar filmes de
polietileno reforçados com quatro tipos de nanomateriais à base de TiO2: TTNT
sem pós-tratamento (A1), TTNT pós-tratado termicamente a 550 graus Celsius (A5), TTNT
pós-tratado com ácido (A11) e, como referência, partículas de óxido de titânio
comercial fornecido pela Degussa (P-25). Os filmes foram expostos à luz UV em
uma caixa fechada por 350 horas em temperatura ambiente. A degradação foi
avaliada por meio da perda de peso do filme ao longo do tempo. Os filmes virgens
e fotodegradados foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX),
Calorimetria diferencial de Varredura (DSC), Termogravimetria (TGA) e
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os filmes com TTNT pós-tratado
fotodegradaram mais do que os com TTNT não tratado, mas menos que os que continham TiO2. Este resultado foi parcialmente atribuído à dificuldade de
dispersão dos nanomateriais. / [en] Plastic materials are widely used in our daily lives in bags, food packaging
and other products and applications. This type of material is used because of
properties such as low-cost, easy processability, low density, resistance to water
and microorganisms, and chemical stability and durability. Due to the last two
properties, polymers show low biodegradability causing enviro nmental pollution.
As titanium dioxide (TiO2) has been shown to be an efficient photocatalyst, the
mixture of plastic with this material has been proven to be a new and useful way
to decompose solid polymers in open air. Trititanate nanotubes (TTNT) can also
be used as a route for developing TiO2-based nanomaterials with high
photocatalytic activity for degradation of gas pollutants. Thus, the present
research aims to produce degradable polyethylene polymer (PE) films composed
with four types of TiO2-based nanomaterials: TTNT as synthesized (A1), TTNT
with thermal post-treatment at 550 Celsius degrees (A5), TTNT with acid post-treatment (A11),
and, as a reference, commercial TiO2 nanoparticles from Degussa Company
(P25).The main characterization tool was the weight reduction measurement
during the degradation process. The films were exposed to artificial UV light
under ambient air for 350 hours. Virgin and degraded filmes where characterized
by X-ray Diffraction, UV-Vis absorption, Differential Scanning Calorimetry
(DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), and Scanning Electron Microscopy
(SEM). Films with post-treated TTNT showed stronger degradation than films
with non-treated loads, but weaker than films containing TiO2. This result was
partially assigned to the poor dispersion of the nanomaterials.
|
2 |
[en] PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF NYLON 11 NANOCOMPOSITES REINFORCED WITH TIO2 BASED NANOMATERIALS / [pt] PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCOMPÓSITOS DE NYLON 11 REFORÇADOS POR NANOCARGAS A BASE DE TIO2DANIELA GARCIA MEDEIROS 14 January 2013 (has links)
[pt] A rápida evolução tecnológica vem acompanhada da necessidade de se
obter cada vez mais materiais com melhores desempenhos. Os materiais
poliméricos, muito utilizados em nosso cotidiano devido as suas características de
boa resistência, boa estabilidade química, fácil processabilidade e baixo custo,
ainda são restritos para algumas aplicações devido as suas baixas propriedades
mecânicas e térmicas, quando comparados ao aço. A fim de atender a essas
características, os materiais compósitos à base de polímeros vêm ganhando um
importante espaço. Muito já foi relatado sobre a eficiência da inclusão de cargas
em escala nanométrica em uma matriz polimérica, para se obter melhoras nas
propriedades térmicas e mecânicas. A poliamida 11, muito utilizada em aplicações
offshore como revestimento de risers, é um exemplo de polímero que pode
possuir melhores propriedades com a aplicação de reforços. Os nanotubos de
titanato apresentam boas características mecânicas com módulo de Young em
torno de 230 GPa e se apresentam como uma boa carga para nanocompósitos.
Sendo assim, no presente trabalho foram fabricados compósitos à base de
poliamida 11 com cargas de nanotubos de titanano (TTNT) e nanopartículas de
TiO2. Os nanotubos utilizados possuem estrutura de trititanatos e as
nanopartículas são do tipo comercial P-25 e foram utilizadas no intuito de
comparar os resultados obtidos com os nanotubos, uma vez que estas possuem
uma área superficial bem menor. Os nanocompósitos fabricados (A1, A2, A3 e
A4) e a poliamida 11 pura (A0 e Ap) foram submetidos a ensaios de tração,
termogravimetria (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi
observada uma melhora significativa nas propriedades mecânicas para as amostras
A1 e A3 e nas propriedades térmicas para as amostras A1, A3 e A4, quando
comparadas com a poliamida pura. / [en] The fast technological developments comes with the need to obtain more
materials combined with better performance. Polimeric materials, commonly used
in our daily because of its characteristics of good strength, good chemical
stability, easy processability and low cost, are still restricted for some applications
owing to their low mechanical and thermal properties compared to steel. In order
to improve these characteristics, composite materials based on polymers are
gaining an important space. Much has been reported on the effectiveness of
inclusion of fillers at nanoscale in a polymer matrix, to obtain improvements in
mechanical and thermal properties. The polyamide 11, widely used in offshore
applications as coatings of risers, is one example of polymer which can has better
properties with the use of reinforcement. The titanate nanotubes exhibit good
mechanical properties with Young’s modulus around 230 GPa and appear as good
nanocomposite reinforcement. In this study, polyamide 11 composites reinforced
with titanate nanotubes (TTNT) and TiO2 nanoparticles were manufactured. The
nanotubes used have trititanate structure and the nanoparticles are the commercial
type P-25 and were used in order to compare the results with the nanotubes, as the
nanoparticles have a smaller surface area. The nanocomposites produced (A1, A2,
A3 and A4) and pure polyamide 11 (A0 and Ap) were submitted to tensile tests,
thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). A
significant improvement on mechanical properties for samples A1 and A3 and for
thermal properties in samples A1, A3 and A4 were observed when compared to
pure polyamide.
|
3 |
Obtenção e caracterização de nanocompósitos de poli(álcool vinílico) com nanotubos de titanato por eletrofiaçãoFactori, Irina Marinho January 2017 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Wendel Andrade Alves / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2017. / Os nanocompósitos baseados em biopolímeros mostram-se materiais promissores na construção de dispositivos para aplicações na área biomédica. Dentre estes, o poli(álcool vinílico) vem sendo amplamente empregado em sistemas de curativos inteligentes, uma vez que permite a incorporação de drogas e de proteínas preservando a atividade farmacológica. Neste trabalho, apresentamos a proposta de um material, preparado por eletrofiação, composto pelo poli(álcool viníco) (PVA) parcialmente hidrolisado (matriz polimérica) e de nanotubos de titanato de sódio (NTTi), que possui propriedades bactericidas (fase dispersa). O material foi avaliado à temperatura ambiente nas concentrações de 0% a 10% de NTTi. As propriedades morfológicas e estruturais dos nanocompósitos foram investigadas por diferentes técnicas analíticas, espectroscópicas e microscópicas. Os resultados obtidos mostraram que, os NTTi promoveram variações microestruturais na rede polimérica, impactando no diâmetro médio das fibras (~140-220 nm), na cristalinidade (43 - 50%) e na porosidade (68 - 58%). Como consequência, tais variações foram associadas ao comportamento viscoelástico da matriz. O aumento da concentração de NTTi contribuiu para uma redução nos valores dos módulos de armazenamento (~350 ¿ 220 MPa) e perda (~30 ¿ 25 MPa) o que indica uma melhora na propriedade de tenacidade. Os testes de permeação em células de Franz por 48 horas mostraram que, nos tipos de mantas de PVA (0% e com 5,0% NTTi) avaliadas o processo de permeação da albumina sérica bovina (BSA) se inicia a partir de seis horas de coleta e é mais regular na manta contendo 5,0% de NTTi. / Biopolymers based nanocomposites are promising materials for the construction of devices for biomedical applications. Among these, polyvinyl alcohol has been widely used in intelligent dressing systems, since it allows the incorporation of drugs and proteins preserving the pharmacological activity. In this work, we present the proposal of a material, prepared by electrospinning, composed of partially hydrolyzed polyvinyl alcohol (PVA) (polymer matrix) and sodium titanate nanotubes (NTTi), which has bactericidal (dispersed phase) properties. The electrospun fibrous mats was evaluated at room temperature at concentrations of 0% to 10% NTTi. The morphological and structural properties of the nanocomposites were investigated by analytical, spectroscopic and microscopic techniques. The results showed that the NTTi promoted microstructural variations in the polymer matrix, impacting the mean fiber diameter (~ 140-220 nm), the crystallinity (43 - 50%) and the porosity (68 - 58%). Consequently, such variations were associated with the viscoelastic behavior of the matrix. The increase in NTTi concentration contributed to a reduction in storage modulus values (~ 350 - 220 MPa) and loss (~ 30 - 25 MPa) indicating an improvement in tenacity property. Permeation tests on Franz cells for 48 hours showed that the permeation of bovine serum albumin (BSA) occurs in both PVA mats (0% and 5.0% NTTi), but it is easier the membrane only of PVA.
|
4 |
Desenvolvimento de nanocompósitos empregando nanoestruturas de titanato em matrizes poliméricas / Development of nanocomposites employing titanate nanostructures in polymer matricesRodrigues, Carolina Martins 19 August 2018 (has links)
Orientador: Oswaldo Luiz Alves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:57:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Rodrigues_CarolinaMartins_D.pdf: 3785624 bytes, checksum: 900b631cfaf12d5446ec0fee86c6118b (MD5)
Previous issue date: 2011 / Resumo: Esta Tese visa avaliar a importância da morfologia e da composição química das nanoestruturas de titanato usando a modificação com moléculas orgânicas e desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos. As nanoestruturas de titanato de sódio foram obtidas via tratamento hidrotérmico em solução de hidróxido de sódio 10 mol L em 150 e 180°C. De acordo com as caracterizações físico-químicas foi observada a formação de nanotubos de titanato de sódio quando o tratamento hidrotérmico foi realizado a 150°C. No caso do tratamento feito a 180°C foi verificada a formação de nanofitas de titanato de sódio. Os nanotubos de titanato protonados foram obtidos via processo de troca iônica dos nanotubos de titanato de sódio em solução de ácido clorídrico 0,1 mol L. Uma vez obtidas às nanoestruturas de titanato, estas foram submetidas à etapa de modificação com moléculas orgânicas. Essa etapa de modificação consistiu na dispersão destas nanoestruturas em soluções de ácido oléico (OAC) e de brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB). Nesta etapa foi verificado que os nanotubos apresentaram maior adsorção/ligação das moléculas orgânicas, o que pode ser relacionado à sua maior área superficial. Em relação à composição química foi observado que os nanotubos de titanato de sódio adsorveram/ligaram maior quantidade de CTAB, o que pode ser indicativo da maior quantidade de grupos OH presentes na superfície dos nanotubos de titanato de sódio, o que poderia resultar em um potencial zeta mais negativo, gerando uma maior interação eletrostática entre os nanotubos e o CTAB. Por último, as nanoestruturas de titanato foram incorporadas em filmes de poli (metacrilato de metila) (PMMA) e borracha natural pelo método de evaporação de solvente. Para o caso do PMMA, as nanofitas resultaram em maior estabilidade termo-oxidativa, e os nanotubos protonados resultaram em melhores propriedades mecânicas. Em ambos os casos, as nanoestruturas foram observadas na forma de aglomerados na matriz. O uso de nanoestruturas modificadas nos filmes de PMMA resultou em melhor dispersão e também na melhoria das propriedades mecânicas. Para os nanocompósitos de borracha, os nanotubos de titanato de sódio foram os que apresentaram melhor dispersão e aumento discreto nas propriedades mecânicas / Abstract: The aim of this thesis was to evaluate the importance of the morphology and chemical composition of titanate nanostructures using the modification with organic molecules and the development of polymeric nanocomposite. The sodium titanate nanostructures were obtained via hydrothermal treatment in a solution of 10 mol L sodium hydroxide at 150 and 180°C. According to the physical-chemical characterizations, it was observed the formation of sodium titanate nanotubes when the hydrothermal treatment was performed at 150°C. In the case of treatment given to 180°C, the formation of sodium titanate nanoribbons was observed. Protonated titanate nanotubes were obtained by ion exchange process of sodium titanate nanotubes in 0.1 mol L hydrochloric acid solution. Once obtained the titanate nanostructures, they were subjected to phase modification with organic molecules. This step of modification was performed dispersing the nanostructures in solutions of oleic acid (OAC) and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB). At this stage it was found that the nanotubes had a higher adsorption/bonding of organic molecules, which may be related to their larger surface area. Regarding the chemical composition, it was observed that the sodium titanate nanotubes adsorbed/bonding contain the highest amount of CTAB, which can be related to the greater amount of OH groups adsorbed on the surface of sodium titanate nanotubes, which could result in a more negative zeta potential, producing a greater electrostatic interaction between the nanotubes and CTAB. Finally, the titanate nanostructures were embedded in films of poly (methyl methacrylate) (PMMA) and also films of natural rubber by the casting method. For the case of PMMA, the nanoribbons resulted in a greater thermo-oxidative stability, and protonated nanotubes resulted in better mechanical properties. In both cases, the nanostructures were observed in the form of clusters in the matrix. The modified nanostructures embedded in the film of PMMA dispersed better and the mechanical properties were improved. For the rubber nanocomposites, the sodium titanate nanotubes showed greater dispersion and resulted in a slight increase in mechanical properties / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências
|
5 |
[en] FUNCTIONALIZATION OF TITANATE NANOTUBES AND THEIR APPLICATION AS A REINFORCEMENT OF NYLON-11 MATRIX NANOCOMPOSITES / [pt] FUNCIONALIZAÇÃO DE NANOTUBOS DE TITANATO E SUA APLICAÇÃO COMO REFORÇO DE NANOCOMPÓSITOS DE MATRIZ NÁILON-11PATRICIA ISABEL PONTON BRAVO 13 March 2019 (has links)
[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.
|
6 |
[en] PROCESSING AND CHARACTERIZATION OF NYLON 11 NANOCOMPOSITES REINFORCED WITH TITANATES NANOTUBES MODIFIED BY SURFACTANTS / [pt] PROCESSAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOCOMPÓSITOS DE NYLON 11 REFORÇADOS POR NANOTUBOS DE TITANATOS MODIFICADOS POR SURFACTANTESRENATA FORTINI MOUSTAFA OSMAN 13 March 2019 (has links)
[pt] Processamento e Caracterização de Nanocompósitos de Nylon 11 reforçados por Nanotubos de Titanatos Modificados com Surfactantes estuda a influência da adição de nanotubos de titanato (TTNTs) nas propriedades mecânicas do Nylon 11 (Poliamida 11). De acordo com estudos prévios, espera-se que pequenas quantidades de TTNTs melhorem propriedades como resistência mecânica e rigidez. No entanto, a incorporação dessas nanopartículas também pode acarretar numa piora dessas propriedades, caso não haja uma dispersão eficaz na matriz polimérica. Assim sendo, também foram avaliados compósitos de Nylon 11 e nanotubos de titanato modificados com 2 tipos de surfactantes, um catiônico (CTAB) e outro aniônico (SDS) para investigação do efeito destes surfactantes na dispersão dos TTNTs e por consequência nas propriedades finais dos compósitos comparados ao Nylon 11 puro. Foi realizado também um estudo da dispersão dos nanotubos com e sem mistura com surfactante em água e butanol, em três intervalos de tempo, 15, 30 e 60 min a fim de se escolher os melhores parâmetros para a dispersão. Foram produzidos compósitos em uma microextrusora e uma microinjetora. Os compósitos com TTNTs tratados com CTAB apresentaram aumentos de 15 por cento e 10 por cento no módulo de elasticidade e os compósitos com TTNTs tratados com SDS apresentaram aumentos de 26 por cento e 20 por cento para essa mesma propriedade, respectivamente nas concentrações de 0.5 e 2 por cento wt de TTNTs, em relação ao Nylon 11 puro. / [en] Processing and Characterization of Nylon 11 Nanocomposites Reinforced with Titanates Nanotubes Modified by Surfactants has investigated the effect of titanate nanotubes (TTNTs) in the mechanical properties of Nylon 11 (polyamide 11) polymer. According to the existing literature small amounts of TTNTs in polymer matrix improve properties such as tensile strength and stiffness. However, the addition of these nanoparticles may also lead to a decrease of strength of the composite if the nanotubes are not well dispersed in the polymer matrix. Therefore, Nylon 11 composites with TTNTs treated with 2 kinds of surfactant - a cationic (CTAB) and an anionic (SDS) - were also investigated. The surfactants act as dispersion agents leading to a better dispersion state of nanotubes and as a final result, promote enhancement of composites mechanical properties. Also, the dispersion of nanotubes was studied with and without mixing surfactants in distilled water and butanol, in three different time intervals (15, 30 and 60 minutes) to assess the optimal dispersion parameters. Composites were produced in a microextruder and a microinjector. The composites with TTNTs treated with CTAB displayed an increase of 15 percent and 10 percent in the Young s Modulus and the composites with TTNTs treated with SDS displayed an increase of 26 percent and 20 percent in the same property, respectively in the concentrations of 0.5 and 2 percent wt of TTNTs, compared to pure Nylon 11.
|
7 |
Síntese e funcionalização de nanotubos de titanato com nanopartículas de ouro para o desenvolvimento de dispositivos bioeletrônicosAlves, Wellington January 2014 (has links)
Orientador: Wendel Andrade Alves / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2014
|
8 |
Filmes e compostos de hidroxiuretana-poli(dimetilsiloxano) com terminação dopamina para aplicações médico, odontológicas e ambientais / Dopamine-terminated Hydroxyurethane-Poly (dimethylsiloxane) films and Compounds for clinical, dental and environmental applicationsFermino, Taína Zampieri 11 July 2018 (has links)
Poliuretanas são materiais tradicionalmente obtidos por métodos não ambientalmente amigáveis e existe uma tendência para que novas rotas venham a ser utilizadas para que exista uma redução significativa dos danos causados à natureza e seres vivos. Esses novos materiais são chamados polihidroxiuretanas e podem ser obtidas através da abertura dos anéis de carbonatos cíclicos quando reagidos com aminas primárias ou secundárias. O ciclocarbonato foi obtido a partir da reação de PDMS e utilizou-se CO2 como matéria prima, o que o torna ainda mais ambientalmente amigável. Neste caso foi utilizado como finalizador de cadeia, 4-(2-aminoethyl)benzene-1,2-diol, conhecido comercialmente como Dopamina. Esta amina foi escolhida por conter em suas extremidades, grupos catecóis que apresentam boa adesão em diferentes substratos em diferentes condições. Os resultados mostraram que o material apresentava uma boa adesão em ligas de titânio e também apresentavam alto grau de hidrofobicidade. O material desenvolvido também foi aplicado em nanotubos de titanato, afim de hidrofobizar o material e melhorar a capacidade de adsorção de compostos orgânicos, como corantes e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Através de resultados de espectroscopia UV-Vis e Fluorescência Molecular, foi possível constatar a eficácia do nanocompósito para adsorver hidrocarbonetos aromáticos policíclicos e também adsorver e fotodegradar corantes. O material também quando aplicado como revestimento em ligas utilizadas em implantes médicos e odontológicos, apresentou efeito antimicrobiano para a maioria dos micro-organismos testados e quando tratados com prata, apresenta resultados bastante satisfatórios tanto em testes colorimétricos com XTT quanto para halos de inibição de micro-organismos. Desta forma a polihidroxiuretana aqui proposta se mostrou versátil e eficaz para todas as aplicações às quais foram submetidas. / Polyurethanes are materials traditionally obtained by non-environmentally friendly methods and there is a tendency for new routes to be used to significantly reduce the damage to nature and living things. These new materials are called polyhydroxyurethanes and can be obtained by opening the cyclic carbonate rings when reacted with primary or secondary amines. The carbonate cycle was obtained from the PDMS reaction and CO2 was used as feedstock, which makes it even more environmentally friendly. In this case, 4- (2-aminoethyl) benzene-1,2-diol, known commercially as dopamine, was used as the chain terminator. This amine was chosen because it contains at its ends catechol groups that have good adhesion on different substrates under different conditions. The results showed that the material had a good adhesion in titanium alloys and also showed a high degree of hydrophobicity. The material developed was also applied to titanate nanotubes in order to hydrophobize the material and to improve the adsorption capacity of organic compounds, such as dyes and polycyclic aromatic hydrocarbons. Through the results of UV-Vis spectroscopy and Molecular Fluorescence, it was possible to verify the effectiveness of the nanocomposite to adsorb polycyclic aromatic hydrocarbons and also to adsorb and photodegradate dyes. The material also when applied as a coating in alloys used in medical and dental implants, presented antimicrobial effect for most of the microorganisms tested and when treated with silver, presents quite satisfactory results in both colorimetric tests with XTT and for micro-organisms inhibition halos. In this way the polyhydroxyurethane proposed here proved versatile and effective for all the applications to which they were submitted.
|
9 |
Estudo da atividade fotocatalítica de nanotubos de titanatos dopados com nitrogênio via técnica de ressonância paramagnética eletrônicaSouza , Juliana dos Santos de January 2016 (has links)
Orientador: Prof. Dr. Wendel Andrade Alves / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / Nanotubos de titanato tem atraído muita atenção devido a suas propriedades únicas,
que permitem sua aplicação em catálise, fotocatálise, e no desenvolvimento de dispositivos de
conversão de energia. No entanto, esses materiais são capazes de absorver somente radiação
UV, o que torna necessária sua sensibilização frente à radiação visível que pode ser feito
através da dopagem ou sensibilização com corantes. Neste trabalho, nanotubos de titanato
foram preparados através da síntese hidrotérmica alcalina e dopados usando um método de
troca iônica seguida por uma etapa de calcinação a 200 ºC e 400 ºC, resultando em duas séries de catalisadores: nanotubos de titanato dopados com nitrogênio (NTiNTs) e nanotubos de dióxido de titânio dopados com nitrogênio (NTiO2NTs), respectivamente. A caracterização
destes materiais revelou que a temperatura de calcinação afeta a intensidade de cor, área
superficial, energia band gap e natureza da espécie de nitrogênio dopante. Os catalisadores
NTiO2NTs reúnem as propriedades que os qualificam como melhores fotocatalisadores, sendo
capazes de degradar de 1,8% (m/m, massa de corante degradado por 100g de catalisador) a
2,9%, enquanto os NTiNTs foram capazes de degradar somente de 0,17%mg mg-1 a 0,60%.
Os catalisadores NTiNTs e NTiO2NTs também foram sensibilizados com ftalocianina
de cobre(II) tetracarboxilada. Observou-se que a sensibilização não afeta a forma nem a
estrutura cristalina dos nanotubos, no entanto, ela promove alterações nas propriedades
superficiais levando a interações diferenciadas entre os tubos. Esses materiais foram aplicados na degradação de rodamina B através de mecanismos de fotocatálise e catálise mediada por H2O2. Observou-se que os catalisadores sensibilizados apresentam eficiência fotocatalítica cerca de 50% menor do que os materiais não sensibilizados. No caso da catálise mediada por H2O2 a sensibilização aumenta a atividade catalítica, podendo atingir 100% de eficiência.
Por fim, foram desenvolvidos novos eletrodos multi-hierárquicos baseados em filmes
de nanobastões de óxido de zinco (ZnONR) decorados com nanotubos de titanato, utilizando
glicina como uma ponte para promover o aumento da interação entre as estruturas. Estes
eletrodos foram aplicados como fotoanodos no desproporcionamento fotoeletroquímica da
água, gerando O2 e H2. Os resultados mostraram que a heterojunção dos dois óxidos metálicos leva a um aumento da eficiência fotoeletroquímica. Desse modo, os eletrodos multihierárquicos são capazes de produzir correntes de geração de O2 de 0,90 mA cm-2 (a 1,23 V vs ERHE), enquanto os eletrodos de ZnONR puros produzem 0,45 mA cm-2. O potencial de evolução de O2 também diminui de 0,8 V (vs ERHE) para eletrodos de TiNTs para 0 V no
caso dos eletrodos multi-hierárquicos. / Titanate nanotubes have attracted much attention due do their unique properties which
allow their application in catalysis, photocatalysis and energy conversion devices
development. However, this material is able to absorb only UV radiation making necessary its
sensibilization toward visible radiation that can be done through doping or dye sensibilization.
In this work, titanate nanotubes were prepared through alkaline hydrothermal synthesis and
doped using an ion exchange methodology followed by a calcination step at 200 ºC and
400ºC, resulting in two series of catalysts: nitrogen doped titanate nanotubes (NTiNTs) and
nitrogen doped titanium dioxide nanotubes (NTiO2NTs), respectively. The characterization of
these materials revealed that the calcination temperature affects color intensity, surface area,
band gap energy and nature of doping nitrogen species. The NTiO2NTs catalysts gather the
properties that qualify them as better photocatalysts, being capable of degrading from 1,8%
(m/m, degraded dye mass by 100 g of catalyst) to 2,9%, whereas the NTiNTs are capable of
degrading only 0,17% to 0,60%.
The catalysts NTiNTs and NTiO2NTs were also sensitized with tetracarboxylate
cooper(II) phthalocyanine. It has been observed that the sensibilization does not affect the
morphology or crystalline structure of the nanotubes; however, it promotes changes on the
surface properties leading to differentiated interactions between the tubes. These materials
were applied on rhodamine B degradation through mechanisms of photocatalysis and catalysis mediated by H2O2. It was observed that the sensibilized catalysts exhibit photocatalytic efficiency of about 50% lower than nonsenbilized materials. In the case of catalysis mediated by H2O2 the sensibilization increases catalytic activity, which can reach 100% of efficiency.
Finally, new multihierarchical electrodes were developed, based on zinc oxide
nanorods (ZnONR) films decorated with titanate nanotubes, using glycine as a bridge to
promote the increasing of the interaction between the structures. These electrodes were
applied as photoanodes for photoelectrochemical water splitting, producing O2 e H2. The
results show that the heterojunction of the two metal oxides leads to an increasing of the
photoelectrochemical efficiency. Thus, the multi-hierarchical electrodes are capable of
producing O2 evolution currents of 0.90 mA cm-2 (at 1.23 V vs ERHE), whereas the pure
ZnONR electrodes produce 0.45 mA cm-2. The O2 evolution potential also decreases from 0.8
V (vs ERHE) for TiNTs electrodes to 0V for the multi-hierarchical electrodes.
|
Page generated in 0.091 seconds