@TechReport{CaetanoBaldMats:2015:PrCoBa,
author = "Caetano, Gustavo Machado Domingues and Baldan, Maur{\'{\i}}cio
Ribeiro and Matsushima, Jorge Tadao",
title = "Prepara{\c{c}}{\~a}o de comp{\'o}sitos baseados em fibra de
carbono, polipirrol e {\'o}xido de grafeno para
aplica{\c{c}}{\~o}es como dispositivos de armazenamento de
energia",
institution = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais",
year = "2015",
type = "RPQ",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
note = "{Bolsa PIBIC/INPE/CNPq}",
keywords = "comp{\'o}sitos, fibras de carbono, {\'o}xido de grafeno,
energia.",
abstract = "Este projeto consiste na prepara{\c{c}}{\~a}o de comp{\'o}sitos
baseados em fibra de carbono (FC), polipirrol (Ppy) e grafeno (GR)
para aplica{\c{c}}{\~o}es como dispositivos de armazenamento de
energia. A etapa inicial deste projeto consistiu na
caracteriza{\c{c}}{\~a}o f{\'{\i}}sica e
eletroqu{\'{\i}}mica das fibras de carbonos utilizadas como
matriz na prepara{\c{c}}{\~a}o dos comp{\'o}sitos propostos. As
fibras de carbono foram produzidas a partir do precursor baseado
em fibras de poliacrilonitrila (PAN) de aplica{\c{c}}{\~a}o
t{\^e}xtil, tendo em vista a obten{\c{c}}{\~a}o de fibras de
carbono de baixo custo e de processamento genuinamente brasileiro.
O processo de ativa{\c{c}}{\~a}o das FC foi fundamental para a
produ{\c{c}}{\~a}o de fibras com elevada {\'a}rea superficial e
distribui{\c{c}}{\~a}o de tamanhos de poros determinantes para o
aumento da {\'a}rea superficial de contato. Os resultados de
an{\'a}lise superficial por isotermas de adsor{\c{c}}{\~a}o de
N2 mostraram um aumento significativo de {\'a}rea superficial
para a fibra de carbono ativada (FCA). As t{\'e}cnicas de
caracteriza{\c{c}}{\~a}o f{\'{\i}}sica por microscopia
eletr{\^o}nica de varredura (MEV), espectroscopia de espalhamento
Raman e difra{\c{c}}{\~a}o de raios-X (DRX) foram importantes
para se avaliar as modifica{\c{c}}{\~o}es morfol{\'o}gicas e
estruturais ocorridas no processo de ativa{\c{c}}{\~a}o das FC.
As imagens MEV mostraram a presen{\c{c}}a de
imperfei{\c{c}}{\~o}es superficiais nas FCA. Com o ajuste dos
espectros Raman da FCA foi verificado um aumento de intensidade do
pico D, o qual est{\'a} associado {\`a}
desorganiza{\c{c}}{\~a}o da estrutura graf{\'{\i}}tica com o
processo de ativa{\c{c}}{\~a}o. Os ajustes do espectro de DRX
confirmaram a presen{\c{c}}a de defeitos estruturais de
superf{\'{\i}}cie na FCA ocorridas com a diminui{\c{c}}{\~a}o
do tamanho de cristalitos devido ao tensionamento da
superf{\'{\i}}cie provocado pelo processo de
ativa{\c{c}}{\~a}o. Esse tensionamento refletiu na intensidade
do pico difratado onde a FCA apresentou uma menor intensidade
devido ao tamanho dos cristalitos. As FC e FCA tamb{\'e}m foram
submetidas a uma an{\'a}lise de capacit{\^a}ncia
espec{\'{\i}}fica feita por voltametria c{\'{\i}}clica em 0,5
mol L-1 de H2SO4. Os resultados mostraram um aumento significativo
da corrente capacitiva para a FCA no intervalo de potencial
analisado em raz{\~a}o do aumento da {\'a}rea superficial de
contato comparada a FC. Em uma segunda etapa foi estudada a
s{\'{\i}}ntese eletroqu{\'{\i}}mica do polipirrol (Ppi) sobre
a FCA tendo em vista analisar o efeito sinerg{\'e}tico da
interface Ppi/FCA nas propriedades capacitivas do material. Os
resultados de voltametria c{\'{\i}}clica confirmaram a
eletropolimeriza{\c{c}}{\~a}o do pirrol sobre a FCA atrav{\'e}s
da presen{\c{c}}a dos processos redox caracter{\'{\i}}sticos do
pirrol. Entretanto, os resultados de capacit{\^a}ncia da dupla
camada el{\'e}trica do Ppi depositado sobre FCA em diferentes
condi{\c{c}}{\~o}es experimentais n{\~a}o apresentaram uma
resposta satisfat{\'o}ria. Por fim, neste per{\'{\i}}odo de
bolsa foi tamb{\'e}m investigada uma metodologia adequada para a
obten{\c{c}}{\~a}o do {\'o}xido de grafeno atrav{\'e}s da
sonifica{\c{c}}{\~a}o do {\'o}xido de grafite obtido pelo
m{\'e}todo de esfolia{\c{c}}{\~a}o qu{\'{\i}}mica de Hummers
[1], que ser{\'a} utilizado na prepara{\c{c}}{\~a}o dos
comp{\'o}sitos GR/Ppi/FCA Os resultados indicam que houve a
esfolia{\c{c}}{\~a}o do {\'o}xido de grafite e que o mesmo
adquiriu um aspecto estrutural semelhante ao do {\'o}xido de
grafeno comercial.",
affiliation = "{ETEP Faculdades} and {Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
(INPE)} and {Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)}",
language = "pt",
pages = "31",
ibi = "8JMKD3MGP3W34R/432N65L",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/432N65L",
targetfile = "Gustavo Machado Caetano.pdf",
urlaccessdate = "25 abr. 2024"
}