Nanocompósito formado por Polianilina e Óxido De Cobre II: caracterização estrutural e morfológica - Souza, Vânia Silva de (2016)
Os Nanocompósitos são atualmente os materiais mais intensamente estudados devido às melhorias em algumas propriedades que os mesmos apresentam quando comparados aos materiais que os constituem. Este estudo propõe a avaliação estrutural e morfológica de um nanocompósito de matriz polimérica, formado por Polianilina Sal de Esmeraldina (PANI-ES), reforçada por Óxido de Cobre II (CuO). Considerando a classe dos Polímeros Condutores Intrínsecos, a Polianilina é o mais estudado devido ao baixo custo do monômero e facilidade de síntese. Por outro lado, o Óxido de Cobre II tem sido reportado em diversas aplicações tecnológicas. Propriedades relacionadas aos materiais isolados e na forma de nanocompósito como, por exemplo, as propriedades estruturais, morfológicas e elétricas, foram investigadas. Tais informações são úteis para a proposição de possíveis aplicações tecnológicas para este material. As técnicas de Difração de Raios X (DRX), refinamento estrutural pelo Método de Le Bail, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Medidas de Condutividade Elétrica foram realizadas para a caracterização dos constituintes puros e do nanocompósito. A técnica de DRX permitiu visualizar a amorfização da fase polimérica no nanocompósito, sugerindo algum tipo de interação entre os constituintes a nível de interface. O percentual de Cristalinidade calculado para a PANI-ES foi estimado em 24%, chegando a 38% na forma de Nanocompósito O Método de Le Bail mostrou a necessidade de uma cela unitária maior que a proposta em literatura para a PANI-ES, afim de acomodar os contra íons inseridos na estrutura molecular do polímero durante o processo de dopagem. Foram encontrados tamanhos médios de cristalitos para a PANI-ES em torno de 21 Å. O CuO apresentou cristalitos muito maiores, conforme esperado, com tamanho médio isotrópico de 119 Å. As imagens de MEV da PANI-ES possibilitaram verificar sua morfologia de nanofibras bem definidas com variações no tamanho e espessura, e confirmou a mudança previamente verificada por DRX, uma vez que a morfologia do polímero no nanocompósito não é mais fibrilar. A morfologia das partículas do CuO apresentou-se esférica, resultante da deposição de nanoplacas do material. O MEV do nanocompósito mostou partículas do óxido imersas na matriz polimérica, sendo possível verificar uma baixa regularidade das nanofibras da PANI-ES e elevada organização das nanoplacas que compões as esferas do CuO, justificando o aumento da cristalinidade no nanocompósito. Sugere-se que a polimerização da PANI-ES sobre as partículas de CuO a fim de formar o nanocompósito afetou o alinhamento natural das cadeias do polímero, prejudicando o arranjo molecular ordenado do polímero. As medidas de condutividade da PANI-ES e do nanocompósito foram de 1,11x10-4 S/cm-1 e 2,77x10-4 S/cm-1,respectivamente, sendo o nanocompósito 60 vezes mais condutor que a PANI-ES. Desta forma, através desta pesquisa, foi possível averiguar as propriedades estruturais e morfológicas da PANI-ES, CuO e PANI/CuO.