MODIFICAÇÃO QUÍMICA DE GRAFENO E OBTENÇÃO DE NANOCOMPÓSITOS COM NANOPARTÍCULAS DE PRATA

Aluno de Iniciação Científica: Jéssica Eliza Silva Fonsaca (Pesquisa voluntária)
Curso: Química
Orientador: Aldo José Gorgatti Zarbin
Co-Orientador: Elisa Souza Orth
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: grafeno , nanopartículas , nanocompósitos
Área de Conhecimento: 10602003 - QUÍMICA INORGÂNICA

Cada dia, a nanociência vem sendo cada vez mais aplicada na obtenção de tecnologias eficientes, destacando-se os nanomateriais de carbono e as nanopartículas metálicas, cujo potencial está atrelado a sistemas eficazes de estabilização dessas nanopartículas. Sendo assim destacam-se os materiais de grafeno e óxido de grafeno, que possuem características elétricas, óticas, mecânicas, térmicas e estruturais distintas. Uma grande vantagem para esse tipo de material é a possibilidade de funcionalização de suas superfícies com grupos específicos que podem interagir com as nanopartículasmetálicas (NPs), passivando-as. Assim, o objetivo deste trabalho é ancorar grupos tióis na superfície do óxido de grafeno e obter nanocompósitos de nanopartículasde prata (Ag) com a forma reduzida do óxido de grafeno, visando avaliar características diferenciadas desse novo material. Para isso, o óxido de grafeno (GO) foi obtido através do método de Hummers formando grupos funcionais oxigenados na superfície do material. Em seguida, reagiu-se GO com cisteamina visando ancorar grupos tióis livres nos grupos  de ácidos carboxílicos (GO-SH). Por fim os nanocompósitos de NPs de Ag com a forma reduzida do óxido de grafeno funcionalizado (RGO-SH-Ag) foram obtidos pela redução com NaBH4. Todas as amostras obtidas foram caracterizadas por espectroscopia Raman, infravermelho (IV), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Análises de Raman mostram perfis típicos de materiais derivados de grafeno, com bandas D, G, D’ e G’ características. Espectros de IV confirmam a funcionalização do GO com cisteamina através das bandas de N-H em 3297 cm-1 e 1542 cm-1, de S-H em 2572 cm-1, de C=O em 1646 cm-1 e de CN em 1430 cm-1. Para o nanocompósito RGO-SH-Ag, medidas de DRX corroboraram a formação de NPs de Ag na escala nanométrica (~5 nm). As amostras foram analisadas por MET, onde se confirmou a obtenção das folhas de GO e o nanocompósito proposto, RGO-SH-Ag. Com isso, pode-se concluir que a modificação química do grafeno oxidado com grupos específicos permite obtenção de nanocompósitos promissores. Esta abordagem é inovadora e possibilita diversas aplicações aos materiais obtidos, como em sensores, dispositivos óticos, elétricos, supercondutores, magnéticos, catalíticos, entre outros.

 

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