Estudo da interação entre nanopolímero conjugado e nanomaterial
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Data
2023-10-20
Autores
Batista, Giovanna Silva 
Orientadores
Philadelphi, Laura Oliveira Péres
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
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Resumo
Os polímeros conjugados demonstram uma série de características que os tornam amplamente utilizados no ramo da eletrônica orgânica, principalmente relacionado as propriedades ópticas e semicondutoras para a produção de dispositivos como LEDs e células solares, como exemplo. O presente trabalho teve como objetivo a preparação e caracterização de um polímero conjugado em escala nano, e estudar o comportamento desse material quando unido à nanopartículas de prata em um compósito de nanomateriais, visando suas possíveis aplicações. O polímero poli-(9,9-dioctilfluoreno)-co-fenileno foi sintetizado via rota de Suzuki, e caracterizado por UV-vis, fluorescência e termogravimetria. O material foi obtido na escala nano através do procedimento de nanoprecipitação e as nanopartículas de prata por redução de nitrato de prata. Suas propriedades foram investigadas, principalmente quanto à estabilidade das nanopartículas e eletronicamente, usando-se técnicas de UV-vis e fluorescência, DLS e Potencial Zeta. Ambos os materiais foram estudados em dispersões aquosas e em filmes preparados através da técnica de casting com quitosana como matriz. De acordo com as análises de UV-vis e fluorescência, as soluções e filmes com os materiais apresentaram perfis semelhantes de absorção e emissão, apesar de demonstrarem maior estabilidade em estado sólido. Apesar das análises de Potencial Zeta que apresentaram altos valores de desvio ao longo do tempo, as nanopartículas apresentam boa estabilidade em solução, sendo confirmada pelo UV-vis. A diferença mais significativa ocorre entre o comportamento de emissão do polímero macro e nanopolímero, devido a diferença nas bandas no espectro. Além disso, o polímero macro também possui resistência a degradação térmica pelo menos 16% maior em relação a todos os filmes estudados. Foi realizado um trabalho de fotodegradação, no qual ambos os materiais demonstraram estabilidade quando submetidos a uma lâmpada de luz UV de 254 e 365 nm por um período de 3 e 6h.
The conjugated polymers demonstrate characteristics that make them widely used in organic electronics, mainly related to the optical and semiconductors properties for the production of LEDs, solar cells, for example. In this project, a nano-conjugated polymer was prepared, characterized, and mixed to make a composite with silver nanoparticles to study the behavior of luminescent phenomena, aiming their possible applications. The poly-9,9-dioctylfluorene-co-phenylene had been synthesized by Suzuki Route and characterized by UV-vis spectroscopy, fluorescence, and thermogravimetric analysis. The material had been obtained through nanoprecipitation and silver nanoparticles using silver nitrate reduction. UV-vis spectroscopy, fluorescence, Dynamic Light Scattering, and Zeta Potential evaluated their properties. Both materials have been studied in aqueous dispersions and chitosan films. According to the UV-vis and fluorescence results, solutions or films presented similar absorption and emission spectra. However, the films were more stable. Despite the DLS value, nanoparticles were stable in solution. A more significant difference was observed between the macro and nano emission behavior due to the difference in the number of spectra bands. Furthermore, the macro polymer is more thermal resistant than material films at least 16%. Both materials demonstrated good stability when submitted by 254 and 365 nm UV lamps in the photodegradation test for 3 and 6h.
The conjugated polymers demonstrate characteristics that make them widely used in organic electronics, mainly related to the optical and semiconductors properties for the production of LEDs, solar cells, for example. In this project, a nano-conjugated polymer was prepared, characterized, and mixed to make a composite with silver nanoparticles to study the behavior of luminescent phenomena, aiming their possible applications. The poly-9,9-dioctylfluorene-co-phenylene had been synthesized by Suzuki Route and characterized by UV-vis spectroscopy, fluorescence, and thermogravimetric analysis. The material had been obtained through nanoprecipitation and silver nanoparticles using silver nitrate reduction. UV-vis spectroscopy, fluorescence, Dynamic Light Scattering, and Zeta Potential evaluated their properties. Both materials have been studied in aqueous dispersions and chitosan films. According to the UV-vis and fluorescence results, solutions or films presented similar absorption and emission spectra. However, the films were more stable. Despite the DLS value, nanoparticles were stable in solution. A more significant difference was observed between the macro and nano emission behavior due to the difference in the number of spectra bands. Furthermore, the macro polymer is more thermal resistant than material films at least 16%. Both materials demonstrated good stability when submitted by 254 and 365 nm UV lamps in the photodegradation test for 3 and 6h.