Efeito de parâmetros de redução de óxido de grafeno sobre a estruturação de aerogéis: um estudo por espectroscopias vibracionais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Duarte, Camila Miranda Fonseca
Orientador(a): Gimenez, Iara de Fatima
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Grafeno
Óxido de grafeno
Aerogéis de grafeno
Ácido ascórbico
Vitamina C
Espectroscopia RAMAN
Palavras-chave em Inglês:
Graphene
Graphene oxide
Graphene aerogels
Ascorbic acid
Raman spectroscopy
Área do conhecimento CNPq:
ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Link de acesso: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/22700
Resumo: The increasing need for high-performance material solutions has found backing in the qualities of graphene and its derivatives. Its properties are closely linked to manufacturing processes due to its highly changeable structure. Understanding the sensitivity of graphene necessitates employing advanced characterization techniques to examine its structure and any potential alterations. This study investigated the impact of synthesis parameters on the reduction of graphene oxide (GO) by ascorbic acid, considering the characteristics of the GO precursor, the concentration and sonication time of the suspension, the reagent proportions, and the dispersion method of the reducing agent. GO was synthesized using the Hummers and mechanosynthesis methods, and characterized by X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy with Attenuated Total Reflection (FTIR-ATR), and Raman Spectroscopy, as were the aerogels. The results indicated that GO obtained via the Hummers method is more suitable for aerogel formation, due to the oxygenated groups at the edges and the moderate defect density. The aerogels, in turn, showed sensitivity to all the parameters analyzed, which influenced the structural organization and network stability, as studied through Raman spectral bands.
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spelling Duarte, Camila Miranda FonsecaGimenez, Iara de Fatima2025-07-16T09:47:49Z2025-07-16T09:47:49Z2025-02-14DUARTE, Camila Miranda Fonsêca. Efeito de parâmetros de redução de óxido de grafeno sobre a estruturação de aerogéis: um estudo por espectroscopias vibracionais. 2025. 84 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/22700The increasing need for high-performance material solutions has found backing in the qualities of graphene and its derivatives. Its properties are closely linked to manufacturing processes due to its highly changeable structure. Understanding the sensitivity of graphene necessitates employing advanced characterization techniques to examine its structure and any potential alterations. This study investigated the impact of synthesis parameters on the reduction of graphene oxide (GO) by ascorbic acid, considering the characteristics of the GO precursor, the concentration and sonication time of the suspension, the reagent proportions, and the dispersion method of the reducing agent. GO was synthesized using the Hummers and mechanosynthesis methods, and characterized by X-ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy with Attenuated Total Reflection (FTIR-ATR), and Raman Spectroscopy, as were the aerogels. The results indicated that GO obtained via the Hummers method is more suitable for aerogel formation, due to the oxygenated groups at the edges and the moderate defect density. The aerogels, in turn, showed sensitivity to all the parameters analyzed, which influenced the structural organization and network stability, as studied through Raman spectral bands.A crescente demanda por soluções de alta performance em materiais tem encontrado respaldo nas propriedades do grafeno e seus derivados. Contudo, embora existam diversas abordagens para a obtenção desse material, suas características estão profundamente associadas aos processos de fabricação, devido à sua estrutura altamente maleável. A sensibilidade do grafeno exige uma compreensão detalhada, utilizando técnicas avançadas de caracterização, para analisar sua estrutura e as possíveis alterações que possam ocorrer. Este estudo investigou o impacto de parâmetros de síntese na redução do óxido de grafeno (GO) por ácido ascórbico, considerando as características do GO precursor, a concentração e o tempo de sonicação da suspensão, as proporções de reagentes e o método de dispersão do redutor. O GO foi sintetizado pelos métodos de Hummers e mecanossíntese, sendo caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier com Reflexão Total Atenuada (FTIR-ATR) e Espectroscopia Raman, e, do mesmo modo, os aerogéis. Os resultados indicaram que o GO obtido pelo método de Hummers é mais adequado para a formação de aerogéis, devido aos grupos oxigenados nas bordas e à densidade moderada de defeitos. Já os aerogéis mostraram sensibilidade a todos os parâmetros analisados, os quais influenciaram a organização estrutural e a estabilidade da rede, estudadas a partir das bandas do espectro Raman.São CristóvãoporGrafenoÓxido de grafenoAerogéis de grafenoÁcido ascórbicoVitamina CEspectroscopia RAMANGrapheneGraphene oxideGraphene aerogelsAscorbic acidRaman spectroscopyENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAEfeito de parâmetros de redução de óxido de grafeno sobre a estruturação de aerogéis: um estudo por espectroscopias vibracionaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/22700/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALCAMILA_MIRANDA_FONSECA_DUARTE.pdfCAMILA_MIRANDA_FONSECA_DUARTE.pdfapplication/pdf5356458https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/22700/2/CAMILA_MIRANDA_FONSECA_DUARTE.pdf0921ab9523908bbb92d78d49559a51d3MD52riufs/227002025-07-16 06:47:54.163oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2025-07-16T09:47:54Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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