Dissertação de Mestrado #462: Jordana Rodrigues

Caracterização por espectroscopia de fotoeletrons de nanotubos de carbono funcionalizados

Autor: Jordana Gravito Rodrigues

Banca Avaliadora

Roberto Magalhães Paniago (orientador), Física

UFMG

Edmar Avelllar Soares, Física

UFMG

André Santarosa Ferlauto, Física

UFMG

Luiz Orlando Ladeira, Física

UFMG

Orientadores

Roberto Magalhães Paniago (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

O presente trabalho trata da caracterização de nanotubos de carbono funcionalizados por grupos carboxilas, através da técnica de espectroscopia de fotoelétrons (XPS). Os nanotubos utilizados são nanotubos de parede múltiplos (MWNT) crescidos através da deposição química na fase vapor (CVD), e nanotubos de paredes simples (SWNT) crescidos através da descarga por arco elétrico.  Por funcionalização entende-se  agregação de grupos funcionais ás paredes dos nanotubos. A funcionalização de nanotubos é importante para torná-los ainda mais interessantes para aplicações práticas, uma vez que os nanotubos não funcionalizados são materiais apolares, ou seja, eles não se dissolvem em água, e foi feita de forma covalente, utilizando-se os ácidos H2SO4 (SWNT) e HNO3 (MWNT), ambos com o auxílio do forno de microondas, o que diminui o tempo da reação. Nas amostras de SWNT percebeu-se que a funcionalização mais eficiente ocorreu no tempo de 20 minutos de processo, já para os MWNT os tempos de 20 e 30 minutos de processo foram os mais satisfatórios Para tempos de funcionalização menores a eficiência é baixa e para tempos mais longos provavelmente os ácidos degradam os nanotubos. Para o estudo e caracterização da funcionalização desses nanotubos, além da técnica de XPS, foram também utilizadas técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), e espectroscopia Raman. O que percebemos é que a técnica de XPS, por ser uma técnica sensível a superfície, foi mais decisiva para se caracterizar o processo e a eficiência da funcionalização.