Desenvolvimento de um nanocompósito de cobre-óxido de cobre (I) intercalado entre folhas de óxido de grafeno

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: MARQUES, Maysa Cândido
• Orientador(a): GONZÁLEZ, Maria Helena Leyva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: IFQ - Instituto de Física e Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Óxido de grafeno; Óxido de cobre (I); Nanopartículas; Nanocompósito
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3995

A utilização de rotas alternativas na obtenção de derivados funcionais do grafeno se faz necessária visto que os métodos tradicionais, como Brodie, Staudenmaier e Hummers, utilizam de agentes oxidantes extremamente fortes. Neste estudo, um nanocompósito, utilizando óxido de grafeno (OG), cobre metálico (Cu0) e óxido de cobre (I) (Cu2O) foi desenvolvido por meio de síntese eletroquímica. Inicialmente, o OG foi preparado por esfoliação eletroquímica do grafite (Gr) em uma solução eletrolítica contendo 40 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 0,5 M, variando a tensão de +3 V a +7 V durante 20 minutos. Em seguida, o nanocompósito OG/Cu-Cu2O foi preparado em três proporções diferentes por eletrossíntese, mantendo-se a corrente constante em 50 mA durante uma hora, utilizando o método galvanostático. Durante a eletrossíntese, íons cúpricos (Cu2+) foram reduzidos a nanopartículas (NPs) de cobre e óxido de cobre (I) (NPsCu-Cu2O), estabilizadas em uma dispersão aquosa de OG. As NPs, o OG e os nanocompósitos (NCs) foram caracterizados por diversas técnicas, incluindo espectroscopia UV-vis, FTIR, Espectroscopia Raman, TGA, DRX e MEV. Os resultados confirmaram que o OG é obtido com rendimento de 72 % e bom nível de oxidação, porém o TGA revelou impurezas no material final. Os NCs foram obtidos com êxito e, o DRX mostrou que um baixo o teor de OG dificulta a oxidação do Cu0.