[pt] REOLOGIA DE SUSPENSÕES DE GRAFENO FUNCIONALIZADO NUM FLUIDO MODELO COM TENSÃO LIMITE DE ESCOAMENTO

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: LORENA RODRIGUES DA COSTA MORAES
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] FLUIDO VISCOPLASTICO; [pt] HIDROGEL; [pt] GRAFENO FUNCIONALIZADO; [pt] CARBOPOL; [pt] OXIDO DE GRAFENO; [pt] GRAFENO; [pt] SUSPENSAO; [pt] REOLOGIA; [en] VISCOPLASTIC FLUID; [en] HYDROGEL; [en] FUNCTIONALIZED GRAPHENE; [en] CARBOPOL; [en] GRAPHENE OXIDE; [en] GRAPHENE; [en] SUSPENSION; [en] RHEOLOGY
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=54659&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=54659&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.54659

[pt] Este trabalho investiga o impacto de suspensões de grafeno funcionalizado sobre reologia de uma dispersão aquosa de Carbopol. Os derivados de grafeno usados foram óxido de grafeno (GO) e óxido de grafeno amino funcionalizado (AFGO). A variação da concentração e do grau de oxidação do grafeno funcionalizado foram avaliadas e relacionadas à reologia das suspensões. O GO foi produzido a partir da síntese de óxido de grafite pelo método de Hummers modificado, e caracterizado pelas técnicas de DRX, Raman, TGA, FTIR, XPS, TEM e AFM. O GO foi funcionalizado com trietilenotetramina por reação assistida por microondas para produzir AFGO, caracterizado por TGA e XPS. As suspensões foram caracterizadas por experimentos de potencial zeta e testes reológicos de escoamento em estado estacionário e oscilatório. A caracterização do GO mostra que grupos funcionais oxigenados foram incorporados em sua superfície grafítica. O GO oxidado por 96 horas (GO 96 h) apresentou maior distância interplanar e também apresentou menos camadas quando comparado com GO oxidado por 2 horas (GO 2 h). A caracterização do AFGO aponta que grupos aminados foram covalentemente ligados às nanofolhas GO e o GO com maior grau de oxidação produziu AFGO com maior nível de aminação. Todas as nanofolhas sintetizadas são coloidalmente estáveis quando suspensas em meio neutro. Todas as suspensões foram bem modeladas pela equação de Hershel-Bulkley. O aumento da concentração de nanofolhas nas suspensões prejudica a microestrutura do fluido e leva a uma diminuição da viscosidade, tensão de escoamento e elasticidade. O GO 96 h promoveu menor decréscimo na viscosidade, tensão de escoamento e elasticidade do que a suspensão GO 2 h. No caso do AFGO, o maior grau de aminação pode levar a uma queda mais pronunciada nas propriedades reológicas da suspensão. Para a suspensão com maior concentração de GO 96 h, observou-se o aparecimento de histerese em baixas taxas de cisalhamento. Esses resultados mostram que pequenas mudanças na superfície das nanofolhas de grafeno funcionalizado podem influenciar as respostas reológicas de um fluido não newtoniano.