Title

EFEITO DA INCORPORAÇÃO DE ÓXIDO DE GRAFENO NA RESINA EPÓXI AVALIADO POR ESPECTROSCOPIA FTIR

EFFECT OF THE INCORPORATION OF GRAPHENE OXIDE IN EPOXY RESIN EVALUATED BY FTIR SPECTROSCOPY

Authorship

FONSECA, CLICIA JOANNA NEVES; NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO; MONTEIRO, SERGIO NEVES

FONSECA, CLICIA JOANNA NEVES

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NASCIMENTO, LUCIO FABIO CASSIANO

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MONTEIRO, SERGIO NEVES

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DOI

10.5151/2594-5327-42821

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Abstract

A incorporação de óxido de grafeno (OG) em matrizes poliméricas tem sido amplamente explorada como estratégia para melhorar o desempenho estrutural e funcional de compósitos. Neste contexto, o presente trabalho investigou compósitos de resina epóxi preparados com diferentes concentrações de OG (0,1%, 0,2% e 0,5%), os quais foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), com o objetivo de avaliar as interações químicas entre a matriz e o nanomaterial. As análises foram realizadas no intervalo de 4000 a 400 cm⁻¹, revelando bandas associadas a grupos hidroxila, carbonila, aromáticos e epóxi. Observou-se que a intensidade da banda de ~3400 cm⁻¹ aumentou com o teor de OG, sugerindo, portanto, maior formação de ligações de hidrogênio. De forma complementar, a banda de ~1720 cm⁻¹, relacionada a grupos carbonila, também se intensificou com o aumento da concentração, indicando uma maior funcionalização da matriz. Por outro lado, a redução da banda de ~1050 cm⁻¹ apontou para reações entre os grupos epóxi e os grupos oxigenados do OG, evidenciando interações químicas relevantes. Assim, os resultados demonstram que a espectroscopia FTIR é uma ferramenta eficaz para avaliar a compatibilidade química entre os constituintes do compósito, sendo possível concluir que o teor de 0,2% de OG proporciona melhor equilíbrio entre funcionalização e estabilidade da matriz.

THE INCORPORATION OF GRAPHENE OXIDE (GO) INTO POLYMER MATRICES HAS BEEN WIDELY EXPLORED AS A STRATEGY TO ENHANCE THE STRUCTURAL AND FUNCTIONAL PERFORMANCE OF COMPOSITES. IN THIS CONTEXT, THE PRESENT STUDY INVESTIGATED EPOXY RESIN COMPOSITES PREPARED WITH DIFFERENT GO CONCENTRATIONS (0.1%, 0.2%, AND 0.5%), WHICH WERE CHARACTERIZED BY FOURIER TRANSFORM INFRARED SPECTROSCOPY (FTIR) TO EVALUATE THE CHEMICAL INTERACTIONS BETWEEN THE MATRIX AND THE NANOMATERIAL. THE ANALYSES WERE CONDUCTED IN THE RANGE OF 4000 TO 400 CM⁻¹, REVEALING BANDS ASSOCIATED WITH HYDROXYL, CARBONYL, AROMATIC, AND EPOXY GROUPS. IT WAS OBSERVED THAT THE INTENSITY OF THE ~3400 CM⁻¹ BAND INCREASED WITH THE GO CONTENT, THUS SUGGESTING GREATER FORMATION OF HYDROGEN BONDS. ADDITIONALLY, THE ~1720 CM⁻¹ BAND, RELATED TO CARBONYL GROUPS, ALSO BECAME MORE INTENSE WITH INCREASING GO CONCENTRATION, INDICATING GREATER FUNCTIONALIZATION OF THE MATRIX. ON THE OTHER HAND, THE REDUCTION IN INTENSITY OF THE ~1050 CM⁻¹ BAND POINTED TO REACTIONS BETWEEN THE EPOXY GROUPS AND THE OXYGENATED GROUPS OF GO, HIGHLIGHTING RELEVANT CHEMICAL INTERACTIONS. THEREFORE, THE RESULTS DEMONSTRATE THAT FTIR SPECTROSCOPY IS AN EFFECTIVE TOOL FOR ASSESSING THE CHEMICAL COMPATIBILITY BETWEEN THE COMPOSITE COMPONENTS, ALLOWING US TO CONCLUDE THAT THE 0.2% GO CONTENT PROVIDES A BETTER BALANCE BETWEEN FUNCTIONALIZATION AND MATRIX STABILITY.

Keywords

Compósitos Epóxi, Óxido de Grafeno, FTIR, Caracterização Espectroscópica.