EVENTOS Mostra Interna de Trabalhos de Iniciação Científica XII Mostra Interna de Trabalhos de Iniciação Científica e V Mostra Interna de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação
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Tipo: Artigo de Evento
Título: PRODUÇÃO DE ÓXIDO GRAFENO POR ESFOLIAÇÃO ELETROQUÍMICA
Autor(es): De Faria, Pedro Caliel Andrade
Ferreira, Maria Eliana Camargo
Yamaguchi, Natália Ueda
Resumo: Em 2004 os pesquisadores Andre Geim e Konstantin Novoselov conseguiram sintetizar o grafeno, um material bidimensional (2D), constituído por uma monocamada plana de átomos de carbono, graças a estrutura do grafeno ser única, o mesmo contém propriedades como, boa resistência mecânica, altas condutividades elétricas e térmicas e flexibilidade inerente, porém sua síntese ainda é um problema para ser produzida em larga escala devido sua complexidade, dentro dos métodos de síntese em larga escala uma das mais promissora é a esfoliação eletroquímica anódica. Objetivo: Essa pesquisa tem como objetivo determinar o rendimento da esfoliação eletroquímica para sintetizar o oxido de grafeno, e realizar a caracterização por espectroscopia Micro-Raman para analisar a qualidade do oxido de grafeno e comparar os resultados com a bibliografia. Metodologia: Inicialmente foi realizado uma pesquisa na literatura a respeito da síntese de grafeno por esfoliação eletroquímica. Foram escolhidos 3 métodos de síntese diferentes para analisar, o primeiro método foi utilizando eletrólito de ácido sulfúrico (H2SO4) com 2 bastões de grafite de aproximadamente 3,7 g com uma corrente de +6,5V por 60 mim, depois o precipitado passou pelo processo de centrifugação por 15 mim para fazer a separação da amostra, em seguida 30 mim de ultrassom, posteriormente foi filtrada e por fim foi deixada na estufa por 12h e 60° C para ser secada. O segundo método foi utilizado um eletrólito de Sulfato de ferro III (Fe₂(SO₄)₃) com 2 bastões de grafite de aproximadamente 0,5232 g com uma corrente de +15V por 30 mim, seguido de 30 mim de ultrassom, e posteriormente foi feito uma lavagem de 1L agua destilada e 50 ml de etanol, finalizando com a secagem na estufa por 12h a 60° C. .O terceiro método foi utilizando um eletrólito de Sulfato de sódio Na₂SO₄ com 2 bastões de grafite de aproximadamente 0,5232 g com uma corrente de +11V por 30 mim, também foi submetido a 30 mim de ultrassom, e posteriormente foram feitos 2 ciclos de centrifuga de 20 mim, onde foi retirado o sobrenadante, e o precipitado foi deixado na estufa por 24h a 60º C. Por fim, todos os materiais sintetizados foram submetidos a caracterização foi feita por espectroscopia Micro-raman. Resultados: No primeiro método a amostra de grafite, que inicialmente pesava 3,6 g, pelo fato de estar parcialmente submersa em um líquido, após a esfoliação resultou em apenas 0,7 g de produto, o que corresponde a cerca de 20% do peso original, usando o segundo método os grafites que pesavam 0,5232 g, deu como resultado 0,0333 g de produto 6% do grafite original resultando em menos material quando comparado ao primeiro método. Já o terceiro método, que também foi usado o grafite de 0,5232 g, resultou em 0,2427 g aproximadamente 46% do grafite original, rendimento superior ao encontrado nas sínteses anteriores. A caracterização por micro-raman realizada confirmou que o produto possui oxido de grafeno, mas foi possível notar que não é oxido de grafeno puro, tendo provavelmente um pouco de grafite e nano grafite misturado, isso ocorreu pois como o potencial elétrico foi aplicado apenas no bastão de grafite alguns fragmentos de grafite se desprenderam, e não ocorrendo a esfoliação total, porém esse grafite fragmentado em parte foi esfoliado no processo de ultrassom. Considerações finais: Pode-se notar que o rendimento de oxido de grafeno do terceiro método de síntese usando o sulfato de sódio foi o mais promissor, e também foi promissor utilizar apenas centrifuga para fazer a separação da mistura mantendo a integridade do oxido de grafeno, além disso sugere-se adotar outros métodos de separação, como por exemplo liofilização, e também testar outro tipo de cátodo, como o de platina junto de um reator de eletrolise isso para garantir que o os fragmentos de grafite disperso na solução também sejam esfoliados.
Palavras-chave: Grafite
Síntese em larga escala
Óxido de grafeno
Idioma: por
País: Brasil
Editor: UNIVERSIDADE CESUMAR
Sigla da Instituição: UNICESUMAR
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://rdu.unicesumar.edu.br/handle/123456789/11719
Data do documento: 28-Fev-2025
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