Avaliação das propriedades de oxirredução e reforço mecânico de materiais híbridos baseados em nanotubos de carbono sobre suportes microestruturados

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Macedo, Nadia Guerra
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Agente redutor; Carbon nanotubes; Compósitos micro-nanoestruturados; Mechanical reinforcement.; Micro-nanostructured composites; Nanotubos de carbono; PVC; Reducing agent; Reforço mecânico.
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-22122015-134249/

Nanotubos de carbono (NTC) apresentam superlativas propriedades físico-químicas. Por essa razão, têm sido tema de diversas pesquisas, teóricas e experimentais, para sua aplicação em compósitos que transmitam a outros materiais de interesse, as suas propriedades intrínsecas superiores. Materiais híbridos apresentam propriedades que são diferentes das de seus componentes individuais, sendo resultado das interações e das quantidades de seus componentes. O presente trabalho teve como objetivo a investigação das propriedades híbridas que podem surgir quando nanotubos de carbono são crescidos verticalmente sobre diferentes tipos de substratos micrométricos. Particularmente, foram investigados o comportamento dos compósitos micro-nanoestruturados desenvolvidos, frente à redução de metais e ao reforço mecânico de um polímero termoplástico (PVC). Para conduzir o presente estudo, dois tipos de NTC foram crescidos sobre substratos de carvão ativado, grafita e dióxido de titânio, pelo método da deposição química de vapor (CVD). Estes substratos são, tradicionalmente, usados como agentes de redução, adsorventes e cargas para reforço mecânico. As principais técnicas de investigação do presente trabalho foram a microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva de raios-X (EDS), acoplada ao MEV, difração de raios-X e também, no caso dos compósitos de PVC, ensaios de tração mecânica em um texturômetro. Os resultados demonstram que existem combinações entre o tipo de NTC e o suporte microestruturado, que podem resultar em propriedades que não são observadas nos constituintes dos compósitos estudados, quando estes estão na forma isolada. Portanto, o crescimento de nanoestruturas sobre os substratos pode gerar propriedades híbridas como: a redução e adsorção nos NTC, de certos íons metálicos de Ag e Cu, sem o uso de agente redutor ou aplicação de potencial externo. E também, pode dar origem a aditivos de reforço mecânico para PVC que podem levar a consideráveis aumentos no módulo de elasticidade e limite de resistência à tração, em relação ao PVC isoladamente (aumentos de 5.068,21 % e 4.110,74%, respectivamente)