65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

Síntese e Caracterização Estrutural de Filmes Finos de PPV com Polióxidos de Tungstênio

Joyce Araujo Borges - Depto. de Química - UFPI Cleânio da Luz Lima - Prof. Dr./Orientador - Depto. de Física - UFPI Francisco Eroni Paz dos Santos - Prof. Dr./Co-orientador - Depto. de Física - UFPI

INTRODUÇÃO:

Aços inoxidáveis são ligas de ferro que contém no mínimo 11% de cromo. A resistência à corrosão é devido à formação espontânea de um filme fino, aderente e quimicamente estável sobre a superfície. São denominados inibidores de corrosão as substâncias ou mistura de substâncias que quando presentes no meio corrosivo, em que o metal se encontra, em quantidades adequadas são capazes de reduzir ou até mesmo inibir completamente o processo corrosivo. Inibidores inorgânicos possuem custos baixos, mas, a maioria deles, são tóxicos. Dessa maneira, a investigação de inibidores de corrosão com características ambientais menos nocivas são de grande interesse prático, entre eles estão os íons molibdato e tungstato. O molibdato e o tungstato são inibidores de corrosão promissores para aços por possuírem boa eficiência. Soma-se a isso o fato de que tanto molibdato quanto o tungstato são considerados como pouco tóxicos ou não tóxicos, não apresentando riscos ao meio ambiente e à saúde humana. O tungstênio tem inúmeras aplicações na indústria e na engenharia. Possui boas propriedades mecânicas e elevadas temperaturas tornando-se útil para ser usado em filamentos de lâmpadas incandescentes, bocais de motores de foguetes e aço para ferramentas, o metal é útil para contatos elétricos e para ligas resistentes à corrosão. É amplamente estudado para aplicações como dispositivos eletrocrômicos, sensores de gás e catálise.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Sintetizar e caracterizar experimentalmente, por espectroscopia vibracional, polióxidos mais polímero PPV, em forma de filme fino através das técnicas casting e spin-coating, com a intenção de uma possível melhora nas características físicas dos dispositivos em relação ao polímero puro, gerando o desenvolvimento de dispositivos fotovoltaicos e eletroluminescentes híbridos.

MÉTODOS:

A realização do presente trabalho consistiu em várias etapas. A primeira etapa, consistiu na síntese do monômero p-xilideno bis(cloreto de tetrahidrotiofeno)-PTHT, precursor do PPV (poli-p(fenileno vinileno), para a obtenção dos filmes puros de PPV após conversão térmica. A segunda etapa consistiu na síntese química do tungstato, onde utilizou-se uma proporção de água/ácido clorídrico de 5:1, sendo nessas proporções, o ácido clorídrico obtido em diferentes pHs e, para cada pH diferente, massas diferentes de tungstato foram pesadas. A terceira etapa consistiu na preparação dos filmes de PPV modificados com tungstato pH 2,0, onde dissolveu-se 0,013 g de tungstato em 10 mL de metanol. Feito isso, pôs-se a solução sob agitação térmica para que pudesse ocorrer a total dissolução do polióxido na solução polimérica. Os filmes de PPV foram obtidos após conversão térmica. Esses filmes foram preparados pelas técnicas casting (solução polimérica é espalhada sobre substratos com o auxílio de uma pipeta, e, em seguida, o solvente é eliminado por evaporação com o aumento da temperatura, seja sob uma chapa aquecedora ou em uma estufa, resultando na formação de uma película (ou filme) do material desejado) e spin coating (solução polimérica é depositada sobre um substrato desejado que, por meio de centrifugação, elimina todo o excesso de solução da superfície das lâminas. Como resultado, filmes finos e homogêneos são facilmente obtidos).

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Após as várias sínteses realizadas, foram feitas medidas por espectroscopia RAMAN, Infravermelho e UV-Vis, para que pudesse ser comprovado a obtenção tanto dos polióxidos de tungstênio em diferentes pHs como os filmes de PPV modificados com tungstato pH 2,0. Os resultados mostraram que polióxidos com estrutura do tipo WO3, WO4 e WO5 foram obtidos, já que os mesmos apresentam, nos gráficos, bandas características para cada um desse tipo de estrutura. Os filmes puros de PPV foram obtidos e a técnica UV-Vis comprova essa obtenção, nos mostrando que o PPV absorve em comprimentos de onda que variam entre 350 a 500 nm, o que está em acordo com a literatura. Nos filmes de PPV modificados com tungstênio, foram feitas medidas no Infravermelho observando-se que, mesmo os filmes tendo sido modificados com tungstênio, ainda havia a presença do PPV nos mesmos.

CONCLUSÕES:

Foram realizadas com sucesso, as sínteses do PPV e dos polióxidos de tungstênio. Como foi observado, foram feitas medidas diferentes nos filmes de PPV modificados com tungstênio para análise dos resultados, tendo como resposta favorável, a junção do PPV e dos polióxidos de tungstênio modificados em diferentes pHs.

Palavras-chave: Corrosão, Tungstênio, Filmes finos.