Planejamento e otimização da síntese da polianilina dopada com ácido azeláico e sua aplicação em fotodegradação

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Oliveira, Érica Lima de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Goiás; UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares; Brasil; UEG; Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
• Palavras-chave em Português: Polianilina; Ácido Ázelaico; Fotodegradação; Polyaniline; Azelaic acid; Photodegradation; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; QUIMICA::FISICO-QUIMICA
• Link de acesso: https://www.bdtd.ueg.br//handle/tede/285

Na classe dos materiais denominados Polímeros Intrinsecamente Condutores está a Polianilina (PAni), que se destaca pela sua estabilidade em condições ambientais, facilidade de síntese, fácil aquisição e baixo custo do monômero. No entanto, a PAni apresenta limitações relacionadas à sua baixa processabilidade, por consequência da insolubilidade na maioria dos solventes, o que pode ser melhorado pela incorporação de ácidos funcionalizados na cadeia polimérica, garantindo melhorias em suas propriedades ópticas e elétricas. As condições de síntese influenciam diretamente nas propriedades eletroquímicas, na morfologia, na solubilidade e no rendimento do polímero sintético. Uma característica muito interessante de materiais semicondutores e condutores é a possibilidade de agirem como agentes fotocatalíticos na degradação de compostos orgânicos. Neste contexto, propõe-se a síntese e caracterização da PAni dopada com o ácido azeláico (AA), utilizando como agente oxidante persulfato de amônio (PSA), bem como a variação de alguns parâmetros de síntese e o potencial de aplicação na fotodegradação de compostos orgânicos. Com a finalidade de se estudar as melhores condições de síntese foi realizado um planejamento fatorial 23, usando como fatores a concentração inicial da anilina nos níveis 0,2 e 0,04 mol L-1, razão molar ácido/anilina em 1 e 1,5 e temperatura do sistema de síntese em 5 e 25 °C. Foram avaliados como resposta o rendimento nominal e a condutividade elétrica. O material foi caracterizado por espectroscopia vibracional na região do infravermelho, termogravimetria, determinação da condutividade elétrica pelo método de quatro pontas, microscopia eletrônica de transmissão e difração de raios X. Os resultados mostraram que a PAni(AA) é um material eletricamente condutor, na ordem de 10-3 S cm-1. As melhores condições de síntese nos níveis estudados foram: temperatura de 5 °C, concentração inicial de anilina de 0,2 mol L-1 e razão molar ácido/anilina igual a 1. A quantidade de etanol como co-solvente apresentou efeito sobre a síntese. As caracterizações realizadas permitem afirmar que o produto desejado foi obtido. Foi avaliado o potencial fotocatalítico das amostras de PAni(AA) e de sua base esmeraldina em soluções de azul de metileno sob radiação ultravioleta, e no escuro, a fim de avaliar a adsorção do azul de metileno nas amostras. As análises foram feitas avaliando a concentração de azul de metileno em função do tempo de contato. A concentração da solução foi monitorada por espectroscopia na região do utravioleta-visível. A base esmeraldina foi o material que apresentou maior porcentagem de remoção, 95,9% após 96 horas de contato. As amostras de PAni(AA) apresentaram menor potencial na remoção do corante, isso sugere que o ácido azeláico ocupa sítios de adsorção na PAni. Os resultados mostram que a radiação ultravioleta teve influência na diminuição da concentração de azul de metileno, no entanto,os testes no escuro apontam que o processo de adsorção predomina em relação à fotodegradação.