[pt] O bambu é rico em biomassa lignocelulósica, e anatomicamente é composto por um
sistema de microcanais vasculares alinhados, retos e paralelos entre si. Suas micro e
nanoestruturas podem ser modificadas através do tratamento térmico em altas
temperaturas (carbonização/pirólise) para obtenção de propriedades elétricas sem a perda
da estrutura 3D, possibilitando a aplicação em dispositivos eletroquímicos e
microfluídicos eletricamente condutores. As amostras de bambu gigante Dendrocalamus
giganteous foram tratadas sob atmosfera de nitrogênio em temperaturas variando de 200
a 1000 graus C e caracterizadas por TGA, ATR-FT-IR, RAMAN, DRX, XPS, HR-TEM, ICP-EOS, (Microtomografia computadorizada de raios-X), I/V, Voltametria cíclica e análise termográfica IR. Foi possível realizar análise
estrutural e química; determinação de composições, identificação da transição de fase da
estrutura cristalina da celulose para carbono grafítico/turbostrático; medir as
condutividades térmica e elétrica. As amostras B-200, B-400 e B-600 apresentaram-se
isolantes, enquanto B-700 apresentou-se resistiva (resistividade elétrica)= 1,5 x 10-1
(ohms) m e B-1000
comportamento ôhmico (condutividade elétrica)= 8,4 x 10 2 S m-1 (siemens)/ metro). O dispositivo B-700 foi utilizado como
microaquecedor de solventes polares (H2O e etilenoglicol) em regime de fluxo contínuo
e chapa de aquecimento, com eficiência de conversão eletrotérmica em fluxo, estabilidade
estrutural e reprodutibilidade eletrotérmica. O microaquecedor e a chapa aquecedora
alcançaram temperaturas máximas de 340 graus C (0,8 A 6,3V) e 490 graus C (2,0 A, 5,3 V),
respectivamente. Isso demonstra que os materiais de bambu pirolisado obtidos nessa
pesquisa são promissores para aplicações em supercapacitores, eletrodos, entre outros. / [en] Bamboo is rich in biomass and carbon and, anatomically, is composed of a system
of vascular microchannels that are aligned, straight, and parallel to each other. The micro
and nanostructures of bamboo can be modified through heat treatment at high
temperatures (carbonization/pyrolysis) to obtain electrical properties without losing the
3D structure of the material, which allows the application in electrically conductive
electrochemical and microfluidic devices. The present work investigated the influence
of heat treatment at high temperatures on the structure and properties of samples of
Dendrocalamus giganteous giant bamboo. The samples were subjected to heat treatment
under a Nitrogen atmosphere at temperatures ranging from 200 to 1000 degrees C and
characterized by TGA, ATR-FT-IR, RAMAN, DRX, XPS, HR-TEM, ICP-EOS, (X-ray computed microtomography), I/V, Cyclic Voltammetry, and IR thermographic analysis. This set of techniques provided
structural and chemical information; compositions, the phase transition from cellulose
crystal structure to graphic/turbostratic carbon; thermal and electrical conductivity.
Samples B-200, B-400, and B-600 showed insulating properties, while B-700 showed
resistive behavior (electrical resistivity)= 1.8 x 10-1 (ohms) m and B-1000 showed ohmic behavior (Electric conductivity)= 8.4 x 10 2 S m-1 (siemens)/ meter). The B-700 device was used as a microheater of polar solvents (H2O and ethylene
glycol) in a continuous flow regime and heating plate and showed the efficiency of
electrothermal conversion in flow mode, structural stability, and electrothermal
reproducibility. The microheater and hot plate reached maximum temperatures of 340 degrees C
(0.8 A, 6.3 V) and 490 degrees C (2.0 A, 5.3 V), respectively. These results show that the
pyrolyzed bamboo materials obtained in this research are promising for applications in
supercapacitors, electrodes, heaters, and catalytic microheaters in continuous flow.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:62783 |
| Date | 06 June 2023 |
| Creators | LAYNE OLIVEIRA DE LUCAS GONTIJO |
| Contributors | SIDNEI PACIORNIK |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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