Esfoliação eletroquímica, deposição eetroforética e caracterização de nanofolhas de óxido de grafite

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Zica, Aline Salviano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.; Mestrado em Física Aplicada; UFV
• Palavras-chave em Português: Esfoliação eletroquímica; Deposição eletroforética; Nanofolhas; Electrochemical exfoliation; Electrophoretic deposition; Nanosheets; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4265

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método de preparação e de deposição de óxido de grafeno (GO) sobre diferentes substratos. O grafeno foi produzido por meio da esfoliação eletroquímica utilizando como fonte flocos de grafite natural em uma solução de ácido sulfúrico. Após a esfoliação foi realizada uma limpeza e posteriormente a solução foi suspensa em dimetilformamida e adicionado iodo para aferir carga positiva às nanofolhas de grafite. A suspensão foi caracteriza por meio da microscopia de transmissão, o que possibilitou observar o formato e a extensão micrométrica das folhas. Os depósitos das nanofolhas de óxido de grafite foram produzidos por meio da técnica de deposição eletroforética pulsada, na qual a célula utilizada (volume aproximadamente 2ml) foi fabricada durante o presente trabalho. Os parâmetros otimizados para o potencial e a duração do pulso foram de 100V e 5s, respectivamente, e foi mantido o intervalo de 5 s entre os pulsos. Foram utilizados como substrato o semicondutor silício e o ITO (Indium Tin Oxide). As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de Microscopia de Força Atômica (AFM), espectroscopia RAMAN e espectroscopia de impedância. Nas imagens de AFM, pode-se observar o recobrimento do substrato, assim como as alturas dos flocos de óxido de grafeno (GO) que são em torno de 2 a 6 nm. Os depósitos passaram por um tratamento em ácido acético, para retirar resíduos de carbono amorfo. Ao analisar os depósitos em RAMAN os espectros apresentaram os picos típicos de grafeno, o que levou a concluir que se tratava de multicamadas de óxido de grafeno. A espectroscopia de impedância foi utilizada para a análise do comportamento capacitivo dos depósitos de GO/ITO, possibilitando observar um aumento na capacitância da amostra após o tratamento em ácido acético. Concluiu-se também que a capacitância do depósito aumenta com o aumento da espessura do mesmo e que esta capacitância dependente do potencial de medida, propriedade que pode estar ligada à pseudo capacitância do óxido de grafeno.