Autor(es):
Jordana Aparecida Gravito Rodrigues
Data: 2019
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8M5JAG
Origem: Oasisbr
Assunto(s): Microscopia eletrônica de varredura; Espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raios X; Nanotubos de carbono de paredes múltiplas; Espectroscopia de Raman; Microscopia eletrônica de transmissão; Microscopia eletrônica de varredura; Espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raios X; Nanotubos de carbono de paredes múltiplas; Nanotubos de carbono; Espectroscopia de Raman; Física; Microscopia eletrônica de transmissão
Descrição
O presente trabalho trata da caracterização de nanotubos de carbono funcionalizados, através da técnica de espectroscopia de fotoelétrons (XPS). Os nanotubos utilizados são nanotubos de parede múltiplos (MWNT) crescidos através da deposição química na fase vapor (CVD), e nanotubos de paredes simples (SWNT) crescidos através da descarga por arco elétrico. Por funcionalização entende-se agregação de grupos funcionais às paredes dos nanotubos. A funcionalização de nanotubos é importante para torná-los ainda mais interessantes para aplicações práticas, uma vez que os nanotubos não funcionalizados são materiais apolares, ou seja, eles não se dissolvem em água. A funcionalização realizada foi do tipo covalente, utilizando-se os ácidos H2SO4 (SWNT) e HNO3 (MWNT), com o auxílio de um forno de micro-ondas, o que diminui o tempo da reação. Nas amostras de SWNT percebeu-se que a funcionalização mais eficiente ocorreu no tempo de 20 minutos de processo, já para os MWNT os tempos de 20 e 30 minutos de processo foram os mais satisfatórios. Para tempos de funcionalização menores a eficiência é baixa e para tempos mais longos provavelmente os ácidos degradam os nanotubos. Para o estudo e caracterização da funcionalização desses nanotubos, além da técnica de XPS, foram também utilizadas técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), e espectroscopia Raman. O que se observa é que a técnica de XPS, por ser uma técnica sensível à superfície, mostrou ser a mais apropriada para caracterizar o processo e a eficiência de funcionalização
This work deals with the characterization of functionalized carbon nanotubes, using photoelectron spectroscopy (XPS). The nanotubes are multi-walled nanotubes (MWNT) grown by chemical vapor deposition (CVD) and single-walled nanotubes (SWNT) grown by electric arc discharge. By functionalization we mean the aggregation of functional groups to the walls of the nanotubes. Functionalization of nanotubes is important in order to turn them more interesting for practical applications, since non-functionalized nanotubes are non-polar materials, i.e., they do not dissolve in water. The performed functionalization was of the covalently type, using H2SO4 (SWNT) and HNO3 (MWNT) acids, with the aid of a microwave oven, which reduces the reaction time. From the SWNT samples the most efficient functionalization occurred in 20 minutes of processing time, while for the MWNT, 20 and 30 minutes of reaction were the most effective. For shorter times of processing the functionalization is less effective, and for longer times probably the acids degrade the nanotubes. For the investigation and characterization of the functionalized nanotubes, in addition to the XPS technique, we also used transmission electronic microscopy (TEM), scanning electronic microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. What we observe is that photoelectron spectroscopy, being extremely surface sensitive, was the most successful technique to characterize the process and efficiency of the functionalization
