Síntese e caracterização da polianilina dopada com ácido oléico e preparação de seus híbridos com ferritas de cobalto para aplicação em fotodegradação

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Silvério Neto, Weslany
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Goiás; UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares; Brasil; UEG; Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
• Palavras-chave em Português: Polianilina; Ferrita de cobalto; Híbridos; Fotodegradação; Polyaniline; Cobalt ferrite; Hybrids; photodegradation; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA; QUIMICA::FISICO-QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.ueg.br/tede/handle/tede/270

A polianilina (PAni) é um dos polímeros condutores mais estudado nas últimas duas décadas. As propriedades físico-químicas que a polianilina oferece, associadas à boa estabilidade ambiental tem atraído à atenção de cientistas na preparação de híbridos. O uso da polianilina associadas com partículas inorgânicas, como a ferrita de cobalto, tem sido proposta devido às possíveis aplicações destes materiais, tal como à ação fotocatalítica. Este trabalho tem por objetivo sintetizar a polianilina dopada com ácido oléico (AO) e preparar seus híbridos com ferritas de cobalto para aplicação em fotodegradação do azul de metileno e caracterizá-las por difração de raios X, espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho, análise termogravimétrica, microscopia eletrônica de transmissão, medida de condutividade elétrica pelo método de quatro pontas, espectroscopia Mössbauer e medidas de magnetização. Foram realizadas duas rotas sintéticas para obtenção da PAni (AO). A primeira rota foi realizada através da polimerização química da anilina, enfatizando a influência de quatro fatores: os efeitos do volume de síntese, da adição de solvente (etanol), do processo de lavagem do filtrado e da razão molar anilina/ácido oléico. A segunda rota foi realizada através da reprotonação da base esmeraldina. Foram estudados no processo de obtenção da ferrita de cobalto pelo método da coprecipitação, os seguintes parâmetros: a influência da temperatura no processo direto de síntese, a influência da temperatura no processo de desagregação e o tipo de agitação. Foram obtidos híbridos PAni (AO)/Ferrita de cobalto através da polimerização in situ da anilina – ácido oléico na presença de ferrita de cobalto variando-se as proporções de massa de anilina: ferrita de cobalto em 1:0,5, 1:1, 1:1,5 e 1:2. Os resultados obtidos através das caracterizações evidenciaram a formação de PAni (AO), ferrita de cobalto e híbridos PAni (AO)/Ferrita de cobalto. Os resultados referentes às amostras de PAni (AO) mostraram rendimentos superiores a 77% e condutividade elétrica na ordem de 10-3 S∙cm-1 para amostras obtidas pela oxidação da anilina. As caracterizações realizadas nas amostras de ferrita de cobalto sugerem a existência da fase com estrutura do tipo espinélio CoFe2O4, com diâmetro médio dos cristalitos de 10,67 nm e condutividade elétrica na ordem de 10-5 S∙cm-1, correspondendo ao seu caráter semicondutor. As amostras dos híbridos apresentaram condutividade elétrica na ordem de 10-3 e 10-4S∙cm-1 e valores de magnetização de saturação entre 4,02 e 17,2 emu/g. Foi avaliada a ação fotocatalítica das amostras de PAni (AO), ferrita de cobalto e os híbridos PAni (AO)/Ferrita de cobalto, utilizando solução aquosa do corante azul de metileno através de irradiação avaliando-se o tempo de exposição. As amostras irradiadas foram analisadas por espectrofotometria UV-Vis, sendo monitorada a concentração de azul de metileno em função do tempo de exposição à radiação. As amostras de PAni (AO) e híbridos apresentaram ação fotocatalítica satisfatória utilizando-se radiação ultravioleta e solar. As amostras de ferrita de cobalto apresentaram capacidade fotocatalítica utilizando-se radiação solar. Em todos os casos, a diminuição da intensidade da absorbância ao longo do tempo de irradiação ajustou-se satisfatoriamente ao modelo cinético de Langmuir- Hinshelwood, caracterizando uma reação de pseudo primeira ordem.