Encapsulation of SiO2 coated Gd2O3+: Eu3+ nanoparticles using PAA macroRAFT agents

• Autor(a) principal: Carvalho, Ryana
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/7572
• topic: Engenharia de materiais; Polimerização; Nanocompósitos; Compósitos com matriz polimérica; Macromoléculas; Anisotropia; Sílica; Ácido acrílico

O desenvolvimento de novos materiais com propriedades funcionais é uma constante necessidade para a maturação e sustentabilidade da sociedade como um todo. No que diz respeito aos nanocompósitos de matriz polimérica, uma das maiores restrições ao seu uso é a preservação e o controlo das propriedades físicas únicas das cargas de dimensões nanométricas, sendo portanto essencial manter a sua integridade e conseguir dispersões uniformes. Tal é particularmente difícil no caso de nanopartículas anisotrópicas, tais como as fibras de Gd2O3:Eu 3+ revestidas com sílica utilizadas nesta tese. Nesse sentido, estudou-se a utilização de agentes RAFT macromoleculares para preparar nanocompósitos de matriz polimérica inorgânicos quer em solução quer em emulsão. Numa primeira fase estudou-se a preparação do agente RAFT macromolecular a partir do agente RAFT ácido 2-{[(dodeciltio)carbonotioil]tio]-2- metilpropanóico (TTCA) e do ácido acrílico para diferentes graus de conversão, tendo-se obtido polímeros controlados e com distribuições de massa moleculares (PDI) estreitas. Seguidamente, verificou-se que o sistema apresenta as características de um sistema vivo por co-polimerização com o acrilato de butilo (BuA) tanto em emulsão como em solução. No entanto, não se obteve controlo no PDI, nomeadamente quando a polimerização foi realizada em emulsão. Apesar de não se ter conseguido optimizar este sistema, a sua utilização foi explorada na preparação de nanocompósitos de sílica e depois estendido a fibras de Gd2O3:Eu3+ revestidas com sílica. Com o objectivo de aumentar a afinidade entre o polímero e as cargas, as nanopartículas inorgânicas foram funcionalizadas com agentes de acoplamento à base de silano. Os nanocompósitos obtidos foram depois caracterizados por FT-IR, DSC, SEM, e PL. Os resultados obtidos por SEM e FTIR-ATR permitiram confirmar que a preparação dos nancompósitos foi bem sucedida. Porém os resultados de DSC foram inconclusivos e os de fotolumiscência indicam que após funcionalização com o 3-aminopropilo trimetoxisilano (APS) o sinal é reduzido sendo esse efeito agravado após encapsulamento na matriz polimérica. Por fim são apresentados alguns resultados relativos à preparação de filmes finos dos nanocompósitos de modo a avaliar a presença de alguma anisotropia.