Síntese, caracterização e aplicação de nanoestruturas tridimensionais de grafeno decoradas por nanopartículas de óxidos de metais de transição

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Almeida, Thiago dos Santos Dias de lattes
Orientador(a): Souza, Victor Hugo Rodrigues de lattes
Banca de defesa: Trindade, Magno Aparecido Gonçalves lattes, Zarbin, Aldo Jose Gorgatti lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Grande Dourados
Programa de Pós-Graduação: Programa de pós-graduação em Química
Departamento: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/4783
Resumo: Este trabalho consiste na síntese, caracterização e aplicação de nanocompósitos de grafeno tridimensional decorado por nanopartículas de MnFe2O4 e NiCo2O4. Os nanocompósitos foram sintetizados pelo método spray pirólise, no qual foi possível obter nanocompósitos de grafeno amassado/precursor metálico através de uma única etapa. A obtenção de grafeno amassado denominado crumpled graphene (CG), impede de certa forma, o empilhamento das folhas de grafeno. Uma maneira de agregar novas propriedades à nanoestrutura de carbono supracitada é decorando a mesma com nanopartículas de óxidos de metais de transição, buscando agregar propriedades eletroquímicas. O diferencial deste trabalho é o controle na forma e composição dos nanocompósitos, avaliando o efeito sinérgico (CG/Fe/Mn e CG/Ni/Co) em diferentes proporções. Os nanocompósitos foram caracterizados por espectroscopia Raman, difração de raio X, microscopia eletrônicas de varredura e transmissão, voltametria cíclica e cronoamperometria. Após as caracterizações morfológicas e estruturais de todos os materiais, verificou-se que a morfologia destes compósitos é semelhante a bolas de papel amassadas, tendo o controle na composição dos nanocompositos, no qual a presença e quantidade desses óxidos é controlada pelas condições de síntese. Foi realizado um estudo de aplicação em sensores de H2O2, obtendo as melhores respostas para os compósitos de CG/Fe/Mn 1:1:1 (com limite de detecção e sensibilidade de 0,61 × 10−6 mol L−1 e 0,261 A M−1 cm−2) e de CG/Ni/Co na proporção 1:5:5 (com com limite de detecção e sensibilidade de 0,16 × 10−6 mol L−1 e 0,550 A M−1 cm−2). Adicionalmente foi comparado duas técnicas para detecção de H2O2, destacando a técnica cronoamperometria no qual teve melhor resposta e menor complexibilidade de parâmetros analíticos.