Autores

Sanches, E. (UFAM) ; Souza, V. (UFAM)

Resumo

A importância do conhecimento científico para a formação do cidadão crítico vem sendo abordada e incentivada pela sociedade para e promover o desenvolvimento dos alunos, proporcionando uma maior participação social. Essa abordagem concede ao professor fazer uso de assuntos relevantes para a contextualização de suas aulas, além de fornecer recursos para facilitar que esses alunos permaneçam mais próximos dos processos científicos e tecnológicos de grande contato no cotidiano, além de estarem atualizados com relação ao desenvolvimento de novas tecnologias. Considerando que o ensino da Química compõe grande quantidade de processos naturais e tecnológicos, é válido ressaltar suas contribuições também nos avanços científicos, colaborando para a expansão da Nanotecnologia e dos Nanocompósitos.

Palavras chaves

Nanotecnologia; Ensino da Química; Nanocompósitos

Introdução

A polianilina (PANI) tem um grande destaque na classe dos polímeros condutores, pois apresenta facilidade de realização da síntese e dopagem, estabilidade química larga faixa de condutividade elétrica, estabilidade térmica elevada, além de baixo custo do monômero.(SANCHES,2011) Suas aplicações são diversas, variando das tintas anticorrosivas até as janelas inteligentes. O óxido de Cobre II é um semicondutor muito utilizado devido à propriedades diversas que apresenta, dentre as quais tem-se as propriedades ópticas, elétricas, físicas e magnéticas. (SAPURINA, SHISHOV e ZARBIN,2012). O objetivo principal deste trabalho é caracterizar a estrutura e a morfologia do Nanocompósito formado pela Polianilina e o Óxido de Cobre II, verificando as melhorias de suas propriedades, em relação aos componentes puros, contextualizando com o ensino da Química.(ZARBIN,2007)

Material e métodos

Síntese do Nanocompósito: 0,720 g de Anilina (Aldrich) foram dissolvidos em 300 mL de Ácido Clorídrico (HCl) 0,1 M. e adicionada uma solução de Óxido de Cobre II com 0,288 g. Foram dissolvidos 1,14 g de Persulfato de Amônio ((NH4)2S2O8) em 200 mL de Ácido Clorídrico (HCl) 0,1 M. A solução de APS foi filtrada e adicionada gota a gota à Solução de HCl. por 3 horas. A dispersão foi filtrada sob vácuo para obter o Nanocompósito. Durante a filtração, o material foi lavado com acetona Em seguida foi retirado e reservado em Placa de Petri para total secagem em dessecador por 4 dias. Após secagem completa, foi feita a moagem do material para as análises posteriores. Difração de Raios X: Os dados de DRX foram obtidos no Laboratório de Mineralogia no Departamento de Geociências (ICE) – UFAM utilizando-se o difratômetro Rigaku RotaFlex . As medidas foram realizadas entre 2θ = 5 – 6°, passo de 0,02° e 4 s/passo. Microscopia Eletrônica de Varredura: As análises foram realizadas no Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica da Universidade Federal de São Carlos (LIEC/UFSCar). O equipamento utilizado foi o Microscópio Eletrônico de Varredura da marca Carl Zeiss, modelo supra 35. Medidas de Condutividade Elétrica: A medida de condutividade elétrica foi realizada no Laboratório de Física Moderna localizado no bloco de Física (ICE) da Universidade Federal do Amazonas.

Resultado e discussão

A Figura 1 mostra o difratograma das duas fases puras, e também da fase nanocompósito. É possível verificar o caráter cristalino do óxido e o caráter semicristalino do polímero através dos perfis de seus respectivos difratogramas. O perfil do nanocompósito confirma a presença das duas fases, mostrando que as duas estão presentes na formação do material. Observa-se também que a fase óxido não perdeu suas características estruturais após a síntese. Na Figura 2 é possível verificar a presença das partículas de óxido dispersas nas fibras da Polianilina, confirmando a formação do Nanocompósito, podendo-se evidenciar as fases matriz e reforço. A Polianilina pura apresentou condutividade elétrica da ordem de 1,11x10- 4S/cm, justificada pelas regiões organizadas, denominadas cristalitos, enquanto que a condutividade do Nanocompósito fica em torno de 2,77x10-4 S/cm, confirmando o aumento da condutividade elétrica quando estes materiais se unem para formar o nanocompósito.

As partículas de CuO presentes na estrutura fibrilar da PANI, se encontram organizadas de forma laminar, confirmando a condutividade do Nanocompósito.


A figura apresenta o difratograma das três amostras, comparando e localizando o CuO e a PANI no Nanocompósito pelo fitting dos picos principais.

Conclusões

As propriedades analisadas do Nanocompósito PANI/CuO se mostraram diferenciadas das propriedades dos materiais isolados. O pico mais largo mostrado no difratograma revela que a PANI está na fase semicristalina do material enquanto que os picos mais estreitos referentes ao CuO, indicam a região cristalina do nanocompósito. O perfil do nanocompósito mostra a duas fases que o constitui, as quais também foram identificadas por microscopia eletrônica. O aumento da condutividade elétrica pode ser atribuído à interação entre os dois materiais, que acontece na interface em escala nanométrica.

Agradecimentos

À Deus, ao meu estimado orientador Prof. Dr. Edgar Sanches e aos grandes pesquisadores dos grupos NANOPOL e NANONAT, meus sinceros agradecimentos.

Referências

SANCHES, E. A. (2011) Estudos de XRD e SAXS aplicados à Polianilina e à Poli(o-metóxi-anilina) XXII Congress and General Assembly International Union of Crystallography - XXII IUCr, 2011, Madri. IUCr2011 - Abstracts Online, 2011. v. XXII. p. C676-C676.
SAPURINA, I. Yu e SHISHOV, M.A. ZARBIN, Oxidative Polymerization of Aniline: Molecular Synthesis of Polyaniline and the Formation of Supramolecular Structures, New Polymers for Special Application,2012.
ZARBIN, Aldo J. G. Química de Nano(Materiais).Química Nova, 2007, Vol.30.