Modificação de filmes do compósito alginato de sódio-poli(etileno glicol)- glicerol com óxidos de tungstênio e titânio: interações físicas que influenciam no transporte de carga

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Silva, Cássia Miriam Lucas da
• Orientador(a): Cavalcante, Maria Gorette
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Filmes de alginato de sódio; Plastificante glicerol; Interações físicas; Condutividade extrínseca; Espectroscopia de impedância eletroquímica
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19802

A associação entre polímeros e sais iônicos, por interação física, é uma forma eficiente de preparação de filmes com interessantes propriedades mecânica e elétrica. Embora a combinação física entre os polímeros e os sais e a obtenção de filme autossustentável pelo método de evaporação possa ser facilmente conseguida, as propriedades desse novo composto pode ser bem diferentes dos componentes separados. Este trabalho descreve as novas propriedades elétricas do compósito alginato de sódio/poli(etileno glicol)/glicerol sem e com modificação com os sais de tungstato de sódio e tetrabutóxido de titânio através de interações físicas entres eles. A preparação do filme se deu pelo método sol-gel, tanto da matriz polimérica pura (alginato de sódio/poli(etileno glicol)/glicerol) como da matriz polimérica dopada com diferentes alíquotas, 1, 2, 3 e 4 mL, da solução de tungstato de sódio na concentração de 1mmol/L e, 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 mL de tetrabutóxido de titânio, adicionadas diretamente na matriz; em uma amostra da mistura polimérica, também foi estudada a mistura das maiores concentrações dos dois sais associados. Os filmes foram caracterizados através da reflexão total atenuada (ATR), difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDS) e as contribuições dos sais nas propriedades elétricas dos filmes foram analisadas através da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). O filme de alginato de sódio com o poli(etileno glicol) apresenta rigidez mecânica dificultando a trabalhabilidade do filme, entretanto, a adição do glicerol reduz as forças intermoleculares entre as cadeias poliméricas diminuindo essa fragilidade devido ao pequeno tamanho da cadeia, permitindo que seja inserido com mais facilidade entre as cadeias poliméricas e, consequentemente, exerça maior influência sobre as propriedades mecânicas do que a maior molécula do poli(etileno glicol). As interações físicas são comprovadas através dos espectros de ATR. As bandas características do alginato não são deslocadas e ocorre aumento da área das bandas e favorecimento de vibrações na presença do glicerol. Os difratogramas evidenciaram a predominância do comportamento amorfo nos filmes. As análises de MEV mostraram a predominância de uma superfície mais lisa quando o glicerol está presente nos filme e, na presença dos sais, as micrografias apresentam a existência de poros e irregularidade superficiais, assim como, heterogeneidade. Quando os sais estão associados no mesmo filme há a predominância de distribuição de microestruturas. Através da EIE observou-se que a associação do glicerol e PEG no filme de NaAlg produz um comportamento característico de transporte de carga com uma condutividade na ordem de 10-4 Ω−1 .cm -1. Quando o compósito está associado com o tungstato de sódio apresenta um comportamento de armazenamento de carga e, quando a associação é com o tetrabutóxido de titânio o transporte de carga é favorecido, sendo esse comportamento observado também no filme com a mistura dos sais, gerando valor de condutividade na ordem de 10-3 Ω−1 .cm -1. A associação dos sais na matriz polimérica aumenta a mobilidade iônica extrínseca do compósito e melhora suas propriedades condutoras.