Estudo teórico e experimental do processo de formação da polianilina e da adsorção do azul de metileno em pani(adbs)

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Eudes Ribeiro de Souza
• 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: Polímeros condutores; Corantes; Base esmeraldina; Modelagem molecular; Anilina; Conducting polymers; Dyers; Emeraldine base; Molecular design; Aniline; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/144

Neste trabalho foram desenvolvidos modelos teóricos com o intuito de contribuir com a proposição dos mecanismos de formação da polianilina (PAni), da sua dopagem com ácido dodecilbenzeno sulfônico (ADBS) e da adsorção do azul de metileno (AM) neste polímero. Experimentalmente foram realizados a síntese química da PAni(ADBS); a desdopagem da PAni; a adsorção do azul de metileno em solução aquosa pela PAni e pela PAni(ADBS); e a caracterização por espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia eletrônica no UV-Vis e a determinação da condutividade elétrica pelo método de quatro pontas. Os métodos em mecânica quântica aplicados para a modelagem molecular foram o semi-empírico (PM7) e ab-initio (DFT-B3LYP com as funções de base 3-21G, 6-311+G*). A modelagem sugeriu que: o ADBS e a anilina são solúveis em água formando o sal anilinium(DBS), que foi comprovado por espectroscopia vibracional na região do infravermelho. O agente oxidante persulfato de amônio (PSA) é solúvel em água e o produto mais estável da sua redução em meio ácido é o bissulfato. Os resultados indicaram que o cátion anilinium é preferencialmente oxidado em relação à anilina. A formação de dímeros, trímeros e tetrâmeros da anilina e do anilinium é energeticamente favorável, indicando que a PAni(ADBS) é formada tanto pela polimerização da anilina/anilinium quanto pela protonação da base esmeraldina (BE), em concordância com os resultados experimentais. A modelagem mostrou que o AM é solúvel em água e que é melhor adsorvido pela PAni(ADBS) do que pela BE. Este resultado também está de acordo com os dados experimentais e mostram que há uma “regra do ânion” nos processos de adsorção com polianilina.