Efeito dos parâmetros de síntese de polímeros à base de resorcinol-formaldeido na estrutura de xerogéis de carbono

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Thalita Sani Taiariol
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Carbono; Nanoestruturas; Condutividade térmica; Materiais porosos; Secagem; Engenharia química
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3149

Aerogéis e xerogéis de carbono são materiais nanoporosos que apresentam propriedades únicas que permitem que esses artefatos possam ser utilizados em uma variedade de aplicações. São obtidos por meio de reações de policondensação do tipo sol-gel de seus precursores, principalmente o resorcinol e o formaldeído, sendo catalisados geralmente por via básica com Na2CO3 e utilizando água ou algum solvente orgânico. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é a obtenção de um material carbonoso nanoporoso e analisar os efeitos dos parâmetros de síntese e do tipo de solvente sobre sua estrutura, utilizando-se como precursores resorcinol e formaldeído, Na2CO3 como catalisador básico, e acetona e água bidestilada como solventes. A razão molar entre resorcinol e formaldeído foi mantida em 0,5. A quantidade de catalisador foi ajustada para obter razões molares entre resorcinol e catalisador iguais a 50, 100 e 300, resultando em três experimentos para cada solvente. Foi utilizada a secagem à vácuo para remoção do solvente dos poros dos géis úmidos. As soluções foram caracterizadas por DSC, UATR e viscosidade, bem como medidas de pH (no caso do solvente ser água) e temperatura iniciais de síntese. Os xerogéis de carbono foram caracterizados por MEV. Foi observada uma diminuição na viscosidade inicial das soluções e um aumento do tempo de gel em função da diminuição da quantidade de catalisador, além de um tempo de cura maior para as amostras sintetizadas com acetona em relação às sintetizadas com água. As imagens por MEV mostraram que a diminuição da quantidade de catalisador no sistema gerou xerogéis de carbono com rugosidade superficial maior.