Título

ANÁLISE TERMOGRAVIMÉTRICA DE ÓXIDO DE GRAFENO COM DIFERENTES NÍVEIS DE OXIDAÇÃO

THERMOGRAVIMETRIC ANALYSIS OF GRAPHENE OXIDE WITH DIFFERENT OXIDATION LEVELS

Autoria

Faria, Géssica Seara; Lima, Andreza Menezes; Pinheiro, Wagner Anacleto

DOI

10.5151/1516-392X-306

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Resumo

Dispersões de óxido de grafeno com diferentes tempos de oxidação (4,5 h, 24 h, 3 dias, 7 dias e 10 dias de oxidação) foram produzidas pelo método de Hummers modificado. As dispersões foram caracterizadas por análise termogravimétrica (TGA) e difração de raios X (DRX). Com o aumento do tempo de oxidação foi detectado o aumento de perda de massa no primeiro estágio bem como da massa total. Tempos superiores de oxidação resultaram no aumento da distância interplanar entre as camadas de carbono, facilitando a perda de massa no primeiro estágio, que consiste na remoção de água adsorvida. O aumento da perda de massa foi, também, atribuído ao maior grau de esfoliação para as dispersões mais oxidadas, sendo estes efeitos mais evidenciados para dispersões com sete e dez dias de oxidação. Com o auxílio das análises de difração de raios X verificou-se o deslocamento do pico referente ao plano (002) do carbono para menores valores de 2θ, associado a redução gradual a intensidade dos picos à medida que o tempo de oxidação foi aumentado. O sucessivo deslocamento dos picos e redução da intensidade corroboraram com os resultados de TGA, reforçando o aumento da distância interplanar e nível de esfoliação conforme o tempo de oxidação foi aumentado.

 

Graphene oxide dispersions with different oxidation degrees (4.5 h, 24 h, 3 days, 7 days and 10 days of oxidation) were produced by modified Hummers method. The dispersions were characterized by thermogravimetric analysis (TGA) and X ray diffraction (XRD). As the oxidation degree increased, was detected an increment in mass loss in the first stage as well as the total mass. Higher oxidation degrees resulted in an increment of the interplanar distance between the carbon layers, facilitating mass loss during the first stage, which consists in removing adsorbed water. The rise of mass loss was, also, attributed to the higher degree of exfoliation of the more oxidized dispersions, these effects being more evident for dispersions with seven and ten days of oxidation. The X-ray diffraction allowed to identify the displacement of the peak referring to the (002) carbon plane to smaller values of 2θ, along with gradual intensity reduction of the peaks as the oxidation degree was increased. The successive displacement of the peaks and intensity reduction corroborated with TGA results, reinforcing the rise of interplanar distance and exfoliation level as the oxidation level was increased.

Palavras-chave

óxido de grafeno; nível de oxidação; análise termogravimétrica; TGA

graphene oxide; oxidation level; thermogravimetric analysis; TGA