Síntese de óxido de grafeno e óxido de grafeno reduzido a partir de pilhas usadas
O presente trabalho teve por objetivo sintetizar óxido de grafeno (OG) a partir do grafite de pilhas usadas via método de Hummers, seguido de redução térmica para produção do óxido de grafeno reduzido (OGR). Além disso, buscou-se analisar o efeito do tempo de oxidação nas propriedades destes materia...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Federal Fluminense (UFF) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:app.uff.br:1/35769 |
| Acceso en línea: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/35769 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Grafite Pilhas usadas Óxido de grafeno Óxido de grafeno reduzido Método de Hummers Grafeno Pilha elétrica Síntese química Graphite Spent batteries Graphene oxide Reduced graphene oxide Hummers method |
| Sumario: | O presente trabalho teve por objetivo sintetizar óxido de grafeno (OG) a partir do grafite de pilhas usadas via método de Hummers, seguido de redução térmica para produção do óxido de grafeno reduzido (OGR). Além disso, buscou-se analisar o efeito do tempo de oxidação nas propriedades destes materiais, empregando tempos de residência de 30 minutos, conforme o método original, e de 2 horas, na etapa da reação a 35 °C. Ao mesmo tempo, as características dos produtos obtidos foram comparadas com as das amostras sintetizadas a partir do grafite comercial. Os grafites precursores e seus derivados sintetizados foram caracterizados por técnicas como difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (ATG), espectroscopia RAMAN, adsorção-dessorção de nitrogênio e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os rendimentos obtidos foram de 88% e 85% para os tempos de oxidação de 30 minutos e de 2 horas dos óxidos de grafeno obtidos a partir do grafite reaproveitado, com valores próximos ao rendimento de 94% encontrado para o óxido de grafeno sintetizado a partir de grafite comercial, evidenciando a eficiência da utilização de pilhas usadas. A difração de raios-X revelou a formação de óxidos de grafeno parcialmente oxidados para as amostras utilizando os dois tipos de grafite precursor, enquanto a ATG apontou para uma maior oxidação do óxido de grafeno fabricado através do maior tempo de reação (2 horas), entre as amostras das pilhas. A análise termogravimétrica também apontou para um aumento da estabilidade térmica de todas as amostras sintetizadas com a redução térmica. A espectroscopia Raman revelou indícios de boa qualidade nos óxidos de grafeno reduzido sintetizados tanto a partir de pilhas quanto a partir do grafite comercial, com razões ID/IG de 0,38 para o OGR do grafite comercial, 0,45 para o OGR com tempo de reação de 30 min e 0,56 para o OGR com tempo de reação de 2h. O OGR 2h e OGR GC apresentaram áreas específicas consideráveis, de 100 m²/g e de 150 m²/g, respectivamente. |
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