Publicação
Nanofibras de pequenas moléculas orgânicas para aplicações em ótica não linear
| Resumo: | Este projeto tem como principal objetivo a produção de nanofibras dos compostos híbridos de polímeros (Polimetacrilato de Metilo e poli L-ácido lático) com os compostos orgânicos 4- nitrofenol, 3-nitrofenol, 3-nitroanilina, 4-aminobenzonitrilo, benzil-2metil-4-nitroanilina e N-Benzil-3- nitroanilina para aplicações em ótica não-linear através da técnica de electrospinning. Em primeiro lugar, realizou-se um estudo sobre o efeito dos parâmetros de electrospinning e das propriedades das soluções na morfologia e diâmetro das fibras do polímero PMMA. Diferentes concentrações de PMMA (Mw120000) foram dissolvidas em diferentes relações entre solventes separadamente, constituídos por dimetilformamida (DMF) e tolueno. Com este estudo foi possível definir a solução padrão de PMMA para a dissolução dos compostos orgânicos. Uma concentração de 20 wt% de PMMA dissolvida no sistema de solventes tolueno/DMF numa relação de 2:1 permitiu produzir fibras com um diâmetro inferior às fibras obtidas para as outras concentrações em estudo e consequente maior área superficial. Numa segunda fase procedeu-se à preparação das soluções com a incorporação dos compostos orgânicos. As fibras dos compostos orgânicos com o PMMA foram produzidas através da técnica de electrospinning para uma solução de 20% em polímero numa relação de 2:1 para os compostos orgânicos. Foram também produzidas fibras com um outro polímero, o PLLA (Mw 85000). Estas fibras foram obtidas para uma solução com 10% em concentração de polímero, numa relação de 1:1 para com os compostos orgânicos. O polímero foi dissolvido em clorofórmio à temperatura ambiente e após a sua completa dissolução adicionou-se clorobenzeno de modo a evitar a sua precoce degradação. Depois de obtidas as soluções com a homogeneidade e viscosidade necessárias procedeu-se à formação de fibras com recurso à técnica de electrospinning das soluções. Para produzir as fibras uma tensão entre 10 - 12 kV foi aplicada entre a agulha e o coletor. A distância entre o ânodo e o coletor foi de 12 - 15 cm, fluindo a solução a um débito entre 0,3 – 0,6 ml/h. A medida da intensidade da geração de segunda harmónica (I2ω) iniciou-se com a composição de amostras de tapetes de fibras para cada solução. Para a obtenção dos valores de Intensidade de segunda harmónica a montagem experimental foi calibrada com uma amostra policristalina de KDP (dihidrogenofosfato de potássio). A suscetibilidade ótica não-linear efetiva (deff) foi calculada através da equação ((deff×l)/(dref×L))2 = I2ω/I2ω ref. O estudo do efeito de geração de segunda harmónica apenas apresentou efeitos nos compostos orgânicos que não apresentam uma estrutura cristalina com centro de simetria (3NA, BMNA e BNA). |
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| Autores principais: | Monteiro, Tiago Miguel de Sousa |
| Assunto: | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias |
| Ano: | 2013 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Este projeto tem como principal objetivo a produção de nanofibras dos compostos híbridos de polímeros (Polimetacrilato de Metilo e poli L-ácido lático) com os compostos orgânicos 4- nitrofenol, 3-nitrofenol, 3-nitroanilina, 4-aminobenzonitrilo, benzil-2metil-4-nitroanilina e N-Benzil-3- nitroanilina para aplicações em ótica não-linear através da técnica de electrospinning. Em primeiro lugar, realizou-se um estudo sobre o efeito dos parâmetros de electrospinning e das propriedades das soluções na morfologia e diâmetro das fibras do polímero PMMA. Diferentes concentrações de PMMA (Mw120000) foram dissolvidas em diferentes relações entre solventes separadamente, constituídos por dimetilformamida (DMF) e tolueno. Com este estudo foi possível definir a solução padrão de PMMA para a dissolução dos compostos orgânicos. Uma concentração de 20 wt% de PMMA dissolvida no sistema de solventes tolueno/DMF numa relação de 2:1 permitiu produzir fibras com um diâmetro inferior às fibras obtidas para as outras concentrações em estudo e consequente maior área superficial. Numa segunda fase procedeu-se à preparação das soluções com a incorporação dos compostos orgânicos. As fibras dos compostos orgânicos com o PMMA foram produzidas através da técnica de electrospinning para uma solução de 20% em polímero numa relação de 2:1 para os compostos orgânicos. Foram também produzidas fibras com um outro polímero, o PLLA (Mw 85000). Estas fibras foram obtidas para uma solução com 10% em concentração de polímero, numa relação de 1:1 para com os compostos orgânicos. O polímero foi dissolvido em clorofórmio à temperatura ambiente e após a sua completa dissolução adicionou-se clorobenzeno de modo a evitar a sua precoce degradação. Depois de obtidas as soluções com a homogeneidade e viscosidade necessárias procedeu-se à formação de fibras com recurso à técnica de electrospinning das soluções. Para produzir as fibras uma tensão entre 10 - 12 kV foi aplicada entre a agulha e o coletor. A distância entre o ânodo e o coletor foi de 12 - 15 cm, fluindo a solução a um débito entre 0,3 – 0,6 ml/h. A medida da intensidade da geração de segunda harmónica (I2ω) iniciou-se com a composição de amostras de tapetes de fibras para cada solução. Para a obtenção dos valores de Intensidade de segunda harmónica a montagem experimental foi calibrada com uma amostra policristalina de KDP (dihidrogenofosfato de potássio). A suscetibilidade ótica não-linear efetiva (deff) foi calculada através da equação ((deff×l)/(dref×L))2 = I2ω/I2ω ref. O estudo do efeito de geração de segunda harmónica apenas apresentou efeitos nos compostos orgânicos que não apresentam uma estrutura cristalina com centro de simetria (3NA, BMNA e BNA). |
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