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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/29811
Tipo: Dissertação
Título: Estudo estrutural, morfológico, óptico e termoresistivo do sistema de PAni/PLA/ZnO depositado por solution blow spraying para aplicação como sensor de temperatura
Autor(es): Zárate, Raquel de Paula Llamoca
Primeiro Orientador: Torquato, Ramon Alves
Primeiro Coorientador: Medeiros, Eliton Souto de
Resumo: Os avanços nas áreas de nanotecnologia geram interesse em produzir materiais que atendam a demandas como minimização de consumo, aumento do desempenho, minituarização, flexibilidade e sustentabilidade. Dentre os materiais alvo de estudos, o óxido de Zinco (ZnO) vem recebendo bastante atenção pois possui gap largo, alta mobilidade eletrônica, estabilidade térmica e elétrica, e facilidade e versatilidade de processamento. Porém os polímeros condutores também entraram na disputa com a finalidade de unir leveza, flexibilidade, transparência e também facilidade de processamento. Um dos principais polímeros condutores é a Polianilina (PAni) devido ao seu fácil processamento e estabilidade, formação de filmes finos e homogêneos, baixo custo e estabilidade química. Além da PAni, o Poli (Ácido Láctico), que é um polímero biodegradável, vem sendo utilizado unido a Polianilina para promover maior trabalhabilidade e resistência mecânica a esse material. Baseado nisso, o presente trabalho tem como objetivo obter filmes de PAni/PLA/ZnO, nas concentrações de 10, 20, 30, 40, 50 e 60% wt. de ZnO, através da técnica de Solution Blow Spraying(SBSp), a fim de avaliar suas propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e termoresistivas para aplicação como sensor de temperatura. Os resultados comprovaram obtenção de filmes de PAni/PLA/ZnO nas composições propostas pelo método de SBSp., que produziu filmes com fases cristalinas correspondentes ao ZnO e PAni. A análise morfológica mostrou aspecto granular para a PAni e porosidade, correspondente a presença da cerâmica ZnO. As temperaturas de decomposição estiveram na faixa de 200 a 400°C, de acordo com as termogravimetrias, mostrando que abaixo desse regime os filmes podem apresentar suas propriedades termoresistivas sem se decompor com a temperatura. O UV-VIS possibilitou identificar e medir o gap, na faixa de 2,32 a 3,92 eV, confirmando valores de um semicondutor, e que a presença de ZnO e de PLA não afetaram essa propriedade. Por último, os testes termoresistivos revelaram característica de um NTC (Negative Temperature Coefficient), comprovando que os filmes de PAni/PLA/ZnO obtidos neste trabalho pelo método de SBSp possuem propriedades de um termoresistor, logo, são promissores para aplicação como sensor de temperatura a baixas temperaturas.
Abstract: Advances in nanotechnology areas generate interest in producing materials that combine demands such as minimizing consumption, increasing performance, miniaturization, flexibility and sustainability. Among the target materials of studies, zinc oxide (ZnO) has been receiving a lot of attention, as it has a wide gap, high electronic mobility, thermal and electrical stability, and ease and versatility of processing. However, conductive polymers also entered the dispute in order to unite lightness, flexibility, transparency and also ease of processing. One of the main conductive polymers is Polyaniline (PAni) due to its easy processing and stability, formation of thin and homogeneous films, low cost and chemical stability. In addition to PAni, Poly (Lactic Acid), which is a biodegradable polymer, has been used together with Polyaniline to promote greater workability and mechanical resistance to this material. Based on this, the present work aims to obtain PAni/PLA/ZnO films at concentrations of 10, 20, 30, 40, 50 and 60% wt. of ZnO, through the technique of Solution Blow Spraying (SBSp), in order to evaluate its structural, morphological, optical and thermoresistive properties for application as a temperature sensor. The results confirmed obtaining PAni/PLA/ZnO films in the compositions proposed by the SBSp. method, which produced films with crystalline phases corresponding to ZnO and PAni. The morphological analysis showed a granular aspect for PAni and porosity, corresponding to the presence of ZnO ceramic. The decomposition temperatures were in the range of 200 to 400°C, according to thermogravimetry, showing that below this regime the films can present their thermoresistive properties without decomposing with temperature. The UV-VIS made it possible to identify and measure the gap, in the range of 2.32 to 3.92 eV, confirming values of a semiconductor, and that the presence of ZnO and PLA did not affect this property. Finally, the thermoresistive tests revealed a characteristic of a NTC (Negative Temperature Coefficient), proving that the PAni/PLA/ZnO films obtained in this work by the SBSp method have properties of a thermoresistor, therefore, they are promising for application as a temperature sensor at low temperatures.
Palavras-chave: Engenharia de materiais
Polianilina(PAni)
Óxido de zinco
Poliácido láctico (PLA)
Solution Blow Spraying(SBSp)
NTC(negative temperature coefficient)
Sensor de temperatura
Materials engineering
Polyaniline(PAni)
Zinc oxide
Polylactic acid (PLA)
Temperature sensor
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia de Materiais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/29811
Data do documento: 28-Fev-2022
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais

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