Estudo dos efeitos da radiação gama na estrutura do homopolímero PVDF e seus copolímeros fluorados para aplicação em dosimetria gama de altas doses e na preparação de nanocompósitos com nanotubos de carbono e óxido de grafeno
Ano de defesa: | 2012 |
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Tipo de documento: | Tese |
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Resumo: | O poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) e um homopolimero linear semicristalino conhecido pelas suas propriedades quimicas, mecanicas e eletromecanicas. Sua cadeia polimerica e composta pela repeticao de monomeros CH2-CF2. Ele e seus copolimeros poli(fluoreto de vinilideno-trifluoretileno) (P(VDF-TrFE)), nas proporcoes 50/50, 65/35 e 72/28 mol% e o copolimero poli(fluoreto de vinilideno . hexafluoropropileno) (P(VDF-HFP), foram sistematicamente avaliados para uso em dosimetria gama para doses de 1 a 3.000 kGy. Apresentamos o copolimero P(VDF-TrFE)50/50 como candidato a dosimetro por meio da tecnica de UV-Vis, medindo absorbancia no comprimento de onda em 274 nm, na faixa de dose entre 1 a 750 kGy. Atraves da analise de FTIR identificamos dois picos com potencialdosimetrico: 1715 cm-1 e 1754 cm-1. Estudando o copolimero P(VDF-TrFE)50/50 por meio tecnica de DSC observamos uma relacao exponencial entre o calor latente de fusao e a dose, na faixa entre 1 a 1000 kGy. Quanto ao estudo do homopolimero PVDF, por meio da tecnica de UV-Vis, demonstramos seu potencial para uso como dosimetro de altas doses na faixa de 100 a 1000 kGy, com as medidas de absorbancia no comprimento de onda em 274 nm. As medidas de FTIR das amostras demonstraram que o PVDF e um promissor candidato a dosimetro na faixa entre 100 e 1000 kGy com a absorbancia nos picos em 1715 cm-1 e 1730 cm-1. Com a analise de DSC podemos concluir que ele se apresenta como candidato a dosimetro na faixa entre 100 a 3000 kGy por possuir uma relacao exponencial entre calor latente de fusao cristalina com a dose de radiacao. Como segundo objetivo, investigamos a possibilidade de preparacao de nanocompositos destes polimeros com nanotubos de carbono (NTC) e oxido de grafeno (OG), atraves da radio - inducao de interacoes entre as fases. Esta proposta visa a preparacao de nanocompositos com novas propriedades tais como supercapacitancia e alta condutividade eletrica. Conseguimos dados que evidenciam uma boa interacao entre as matrizes polimericas e as fases dispersas, sendo a mais promissora as mudancas morfologicas conseguidas no homopolimero em funcao da presenca de oxido de grafeno dispersos, no que se refere ao aumento da proporcao de fase y do PVDF em uma cadeia inicialmente na fase y. |
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Luiz Oliveira de FariaMax Passos FerreiraClascidia Aparecida FurtadoArno Heeren de OliveiraClarysson Alberto Mello da SilvaAdriana de Souza Medeiros2019-08-12T23:56:15Z2019-08-12T23:56:15Z2012-05-25http://hdl.handle.net/1843/BUBD-92XJYUO poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) e um homopolimero linear semicristalino conhecido pelas suas propriedades quimicas, mecanicas e eletromecanicas. Sua cadeia polimerica e composta pela repeticao de monomeros CH2-CF2. Ele e seus copolimeros poli(fluoreto de vinilideno-trifluoretileno) (P(VDF-TrFE)), nas proporcoes 50/50, 65/35 e 72/28 mol% e o copolimero poli(fluoreto de vinilideno . hexafluoropropileno) (P(VDF-HFP), foram sistematicamente avaliados para uso em dosimetria gama para doses de 1 a 3.000 kGy. Apresentamos o copolimero P(VDF-TrFE)50/50 como candidato a dosimetro por meio da tecnica de UV-Vis, medindo absorbancia no comprimento de onda em 274 nm, na faixa de dose entre 1 a 750 kGy. Atraves da analise de FTIR identificamos dois picos com potencialdosimetrico: 1715 cm-1 e 1754 cm-1. Estudando o copolimero P(VDF-TrFE)50/50 por meio tecnica de DSC observamos uma relacao exponencial entre o calor latente de fusao e a dose, na faixa entre 1 a 1000 kGy. Quanto ao estudo do homopolimero PVDF, por meio da tecnica de UV-Vis, demonstramos seu potencial para uso como dosimetro de altas doses na faixa de 100 a 1000 kGy, com as medidas de absorbancia no comprimento de onda em 274 nm. As medidas de FTIR das amostras demonstraram que o PVDF e um promissor candidato a dosimetro na faixa entre 100 e 1000 kGy com a absorbancia nos picos em 1715 cm-1 e 1730 cm-1. Com a analise de DSC podemos concluir que ele se apresenta como candidato a dosimetro na faixa entre 100 a 3000 kGy por possuir uma relacao exponencial entre calor latente de fusao cristalina com a dose de radiacao. Como segundo objetivo, investigamos a possibilidade de preparacao de nanocompositos destes polimeros com nanotubos de carbono (NTC) e oxido de grafeno (OG), atraves da radio - inducao de interacoes entre as fases. Esta proposta visa a preparacao de nanocompositos com novas propriedades tais como supercapacitancia e alta condutividade eletrica. Conseguimos dados que evidenciam uma boa interacao entre as matrizes polimericas e as fases dispersas, sendo a mais promissora as mudancas morfologicas conseguidas no homopolimero em funcao da presenca de oxido de grafeno dispersos, no que se refere ao aumento da proporcao de fase y do PVDF em uma cadeia inicialmente na fase y.Poli(vinilidene fluoride) [PVDF] is a linear semi-crystalline homopolymer well known by its good chemical, mechanical and electromechanical properties. Its polymeric chain is composed by the repetition of CH2-CF2 monomers. In this work, PVDF and its fluorinated copolymers P(VDF-TrFE), with 28%, 35% and 50% of TrFE contents, and P(VDF-HFP),were systematically investigated for gamma dosimetry purposes, for doses ranging from 1 to 3,000 kGy. We studied the use of P(VDF-TrFE)50/50 copolymers applied to high dose gamma dosimetry, with the UV-Vis spectrometry technique. We have demonstrated that it is a good candidate to be used as a dosimeter, measuring the optical absorbance at 274 nm, for doses ranging from 1 to 750 kGy. On the other hand, using FTIR spectrometry, we have identified two absorption peaks, at 1715 cm-1 and 1754 cm-1 wavenumbers, respectively, with potentialfor dosimetric applications. We have also studied this copolymer using differential scanning calorimetry (DSC). We have observed an exponential relationship between the melting latent heat and gamma doses ranging from 1 to 1,000 kGy. As for the PVDF homopolymer investigation, we have demonstrated its potential to be used as a dosimeter, for doses rangingfrom100 to 1,000 kGy. We have also used the optical absorbance at 274 nm, with the UV-Vis technique, and at the wavenumbers 1715 and 1730 cm-1 with the FTIR spectrometry, for dose evaluation. DSC data revealed that PVDF could be an excellent candidate for gamma dosimetry, for doses between 100 and 3,000 kGy, also presenting an exponential relationship between the melting latent heat and absorbed dose. As a second approach, we have investigated the possibility of preparing nanocomposites of PVDF and its copolymers with carbon nanotubes (CNT) and graphene oxide (GO), through the radio-induction of molecularbonds between the polymeric material and the carbon nanostructures. This investigation aimed to produce nanocomposites with new properties such as high capacitance and high electrical conductivity. We have got some results that indicate good interaction between the polymeric matrix and the carbon nanostructures. The most promising results were obtained for PVDF/GO nanocomposites where, apparently, the GO nanosheets promote a gradual transformation from the initial PVDF gamma-phase into a beta-phase in the composite material.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGTecnologia nuclearCiências e Técnicas NuclearesEstudo dos efeitos da radiação gama na estrutura do homopolímero PVDF e seus copolímeros fluorados para aplicação em dosimetria gama de altas doses e na preparação de nanocompósitos com nanotubos de carbono e óxido de grafenoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALadrianamedeiros.pdfapplication/pdf5216024https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-92XJYU/1/adrianamedeiros.pdffccdd949f133a80b24e7aefd5936549eMD51TEXTadrianamedeiros.pdf.txtadrianamedeiros.pdf.txtExtracted texttext/plain386608https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUBD-92XJYU/2/adrianamedeiros.pdf.txtd0d36c95802516fcb27cd6b4b12f5593MD521843/BUBD-92XJYU2019-11-14 20:25:04.927oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUBD-92XJYURepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T23:25:04Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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O poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) e um homopolimero linear semicristalino conhecido pelas suas propriedades quimicas, mecanicas e eletromecanicas. Sua cadeia polimerica e composta pela repeticao de monomeros CH2-CF2. Ele e seus copolimeros poli(fluoreto de vinilideno-trifluoretileno) (P(VDF-TrFE)), nas proporcoes 50/50, 65/35 e 72/28 mol% e o copolimero poli(fluoreto de vinilideno . hexafluoropropileno) (P(VDF-HFP), foram sistematicamente avaliados para uso em dosimetria gama para doses de 1 a 3.000 kGy. Apresentamos o copolimero P(VDF-TrFE)50/50 como candidato a dosimetro por meio da tecnica de UV-Vis, medindo absorbancia no comprimento de onda em 274 nm, na faixa de dose entre 1 a 750 kGy. Atraves da analise de FTIR identificamos dois picos com potencialdosimetrico: 1715 cm-1 e 1754 cm-1. Estudando o copolimero P(VDF-TrFE)50/50 por meio tecnica de DSC observamos uma relacao exponencial entre o calor latente de fusao e a dose, na faixa entre 1 a 1000 kGy. Quanto ao estudo do homopolimero PVDF, por meio da tecnica de UV-Vis, demonstramos seu potencial para uso como dosimetro de altas doses na faixa de 100 a 1000 kGy, com as medidas de absorbancia no comprimento de onda em 274 nm. As medidas de FTIR das amostras demonstraram que o PVDF e um promissor candidato a dosimetro na faixa entre 100 e 1000 kGy com a absorbancia nos picos em 1715 cm-1 e 1730 cm-1. Com a analise de DSC podemos concluir que ele se apresenta como candidato a dosimetro na faixa entre 100 a 3000 kGy por possuir uma relacao exponencial entre calor latente de fusao cristalina com a dose de radiacao. Como segundo objetivo, investigamos a possibilidade de preparacao de nanocompositos destes polimeros com nanotubos de carbono (NTC) e oxido de grafeno (OG), atraves da radio - inducao de interacoes entre as fases. Esta proposta visa a preparacao de nanocompositos com novas propriedades tais como supercapacitancia e alta condutividade eletrica. Conseguimos dados que evidenciam uma boa interacao entre as matrizes polimericas e as fases dispersas, sendo a mais promissora as mudancas morfologicas conseguidas no homopolimero em funcao da presenca de oxido de grafeno dispersos, no que se refere ao aumento da proporcao de fase y do PVDF em uma cadeia inicialmente na fase y. |
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