Aerogéis híbridos à base de poliviniltrimetóxisilano Com cadeias reticuladas : Síntese, caracterização e aplicações

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Cichero, Matheus Costa
• Orientador(a): Santos, Joao Henrique Zimnoch dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Híbridos; Aerogel; Sol-gel; Polimerização
• Palavras-chave em Inglês: Hybrids; Aerogel; Sol-gel; Polymerization; Supercritical Drying
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/292858

A presente tese estudou as potencialidades e limitação da síntese de aerogéis híbridos à base de poliviniltrimetóxisilano como estrutura biligante: fase orgânica pela polimerização dos grupos vinílicos via radicalare inorgânica através das reações de hidrólise e condensação dos grupos metoxi ligados aos átomos de silício. Aos grupos poliméricos de carbono foram adicionadas diferentes quantidades de uma molécula tri-reticulante em diferentes razões (0,01-2%). Foram estudadas as formção das moléculas percursoras dos géis pré-polimerizada, bem como a formação dos géis e os correspondentes aerogéis via secagem supercrítica de CO2 estática e comparados aos aerogéis à base de sílica obtida pelo mesmo método de secagem. Os precursores de sílica pré-polimerizados apresentaram resultados mais satisfatórios com o iniciador radicalar de peróxido em comparação ao composto Azo, apresentado maior grau de polimerização, maior peso molecular (3016 – 10497 g/mol) e dispersão (1,98 – 6,11 Mw/Mn). Os aerogéis destes precurosres foram obtidos com êxito atráves da secagem supercrítica fria, que apesar de afetar as caracterizados dos aerogéis híbridos, estes ainda apresentaram baixa densidade (0,360 g.cm-3), elevada porosidade (acima de 70%) e área específica (superior a 500 m2/g) entre outros. Os aerogéis híbridos foram avaliados por um conjunto de técnicas complementares buscando informações acerca da textura, morfologia e estrutura. As análises revelaram que os aerogéis híbridos possuem cadeias poliméricas alifáticas e lineares para o conjunto polimérico de carbono, contudo a estrutura principal de siloxano é prevalente em todas as estruturas estudadas. Por fim, foi avaliado o desempenho e aplicabilidade dos aerogéis híbridos aos de sílica, foram comparadas as propriedades no preparo como suportes catalíticos, sensores colorimétricos a vapores alcalinos como materiais adsortivos. Os aerogéis híbridos obtiveram performance semelhante ou superior aos aerogel de sílica como suportes catalíticos (atividade de 1278 kgPE.molZr-1.h-1) e sensores aos vapores alcalinos (com resposta de pouco minutos).