Desenvolvimento de nanocompósitos híbridos a partir de nanopartículas de magnetita funcionalizadas com macromoléculas de polietilenoglicol
Ano de defesa: | 2019 |
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Universidade Federal de São Carlos
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Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
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Resumo: | New technologies aim for new materials. The increase in search for new materials with hybrid properties is growing exponentially. Polymers, metals and ceramics may be exposed within their application areas, but they cover only part of the desired spectrum of properties. Thus, composite materials are produced for this purpose of multifunctionality. Within the class of composite materials, hybrid nanocomposites have attracted a great deal of attention from academia due to the number of properties and application that can be achieved using chemically designed materials at the molecular level. One of the most promising and challenging approaches is the synthesis of colloidal nanoparticles (NPs), which consists of a combination of a rigid inorganic core and a flexible organic corona. In this context, this study provides a systematic study of interparticle interactions on formation of macroscopic structures by hybrid nanocomposites based on magnetite nanoparticles (Fe3O4) grafted with Polyethylene glycol (PEG) at different molecular weight 3000 g.mol-1 and 6000 g.mol-1. By improving organic interactions, hybrid structures were produced by controlled evaporation of grafted nanoparticles colloid and consolidated by uniaxial pressure. All these steps were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM). Based on this, rotational and oscillation rheometry were performed, providing interesting results about pseudoplastic behavior of these nanocomposites, as well weak and strong gel behavior as function of grafted macromolecules weight. |
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Rocha, Gabriel Dornela Alves daCordeiro, Marco Aurelio Liuthevicienehttp://lattes.cnpq.br/4787678071396324Leite, Edson Robertohttp://lattes.cnpq.br/1025598529469393http://lattes.cnpq.br/81230105301187992022-06-03T19:57:31Z2022-06-03T19:57:31Z2019-08-30ROCHA, Gabriel Dornela Alves da. Desenvolvimento de nanocompósitos híbridos a partir de nanopartículas de magnetita funcionalizadas com macromoléculas de polietilenoglicol. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16238.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16238New technologies aim for new materials. The increase in search for new materials with hybrid properties is growing exponentially. Polymers, metals and ceramics may be exposed within their application areas, but they cover only part of the desired spectrum of properties. Thus, composite materials are produced for this purpose of multifunctionality. Within the class of composite materials, hybrid nanocomposites have attracted a great deal of attention from academia due to the number of properties and application that can be achieved using chemically designed materials at the molecular level. One of the most promising and challenging approaches is the synthesis of colloidal nanoparticles (NPs), which consists of a combination of a rigid inorganic core and a flexible organic corona. In this context, this study provides a systematic study of interparticle interactions on formation of macroscopic structures by hybrid nanocomposites based on magnetite nanoparticles (Fe3O4) grafted with Polyethylene glycol (PEG) at different molecular weight 3000 g.mol-1 and 6000 g.mol-1. By improving organic interactions, hybrid structures were produced by controlled evaporation of grafted nanoparticles colloid and consolidated by uniaxial pressure. All these steps were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM). Based on this, rotational and oscillation rheometry were performed, providing interesting results about pseudoplastic behavior of these nanocomposites, as well weak and strong gel behavior as function of grafted macromolecules weight.Novas tecnologias almejam novos materiais. O aumento de pesquisa por novos materiais com propriedades cresce de forma exponencial. Polímeros, metais e cerâmicas possuem excelentes propriedades dentro de suas áreas de aplicação, mas geralmente cobrem apenas uma parte do espectro de propriedades desejado. Assim, materiais compósitos são produzidos para esta necessidade de multifuncionalidade. Dentro da classe de materiais compósitos, os nanocompósitos híbridos, tem atraído grande atenção do meio acadêmico devido ao número de propriedades e aplicações que podem ser alcançadas com uso de materiais quimicamente projetados em nível molecular. Uma das abordagens mais promissoras e desafiadoras é a síntese nanopartículas (NPs) coloidais, que consistem de uma combinação entre um núcleo inorgânico rígido e uma capa orgânica flexível. Neste contexto, este trabalho fornece um estudo sistemático das interações interpartículas no desenvolvimento de estruturas macroscópicas de nanocompósitos híbridos, baseados em nanopartículas de magnetita (Fe3O4) funcionalizadas com macromoléculas de Polietilenoglicol (PEG) de massa molar 3000 g.mol-1 e 6000 g.mol-1. Com objetivo de promover, uma melhor interação entre as capas orgânicas, as estruturas híbridas foram obtidas pela evaporação controlada de dispersões coloidais e posteriormente consolidadas por pressão uniaxial. Todas essas etapas foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Ademais, análises reometricas em regime permanente e oscilatório foram realizadas, fornecendo resultados interessantes quanto ao comportamento pseudoplástico destes nanocompósitos e a característica de gel fraco ou forte em função da massa molar das macromoléculas que compõem a capa orgânica destes sistemas.OutraporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessNanocompósitos híbridosNanopartículasPolietilenoglicolPropriedades reológicasHybrid nanocompositesNanoparticlesPolyethylene glycolRheological propertiesENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSDesenvolvimento de nanocompósitos híbridos a partir de nanopartículas de magnetita funcionalizadas com macromoléculas de polietilenoglicolDevelopment of hybrid nanocomposites from functionalized magnetite nanoparticles with polyethylene glycol macromoleculesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALGabriel Dornela Alves da Rocha - Dissertação.pdfGabriel Dornela Alves da Rocha - Dissertação.pdfapplication/pdf4290871https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16238/1/Gabriel%20Dornela%20Alves%20da%20Rocha%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf91c3324adc799978c75cff2ac272784bMD51BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdfBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdfapplication/pdf1114877https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16238/2/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf9e65703523162870154b17c64f133789MD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16238/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTGabriel Dornela Alves da Rocha - Dissertação.pdf.txtGabriel Dornela Alves da Rocha - Dissertação.pdf.txtExtracted texttext/plain125726https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16238/4/Gabriel%20Dornela%20Alves%20da%20Rocha%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt15b3cf5837110a0162113ce659475a1eMD54BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.txtBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.txtExtracted texttext/plain1https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16238/6/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf.txt68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD56THUMBNAILGabriel Dornela Alves da Rocha - Dissertação.pdf.jpgGabriel Dornela Alves da Rocha - Dissertação.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6903https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16238/5/Gabriel%20Dornela%20Alves%20da%20Rocha%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg070410873f0c78e09ba7dc98ca92e57eMD55BCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.jpgBCO carta comprovante autoarquivamento P.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg14362https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16238/7/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento%20P.pdf.jpg3a65b49648d49cf55cda06eef408a41bMD57ufscar/162382022-06-04 03:39:04.058oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16238Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-05-25T13:03:52.860762Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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