Preparo de Compósitos à Base de Grafeno e Carvão Ativado para uso em Formulações de Tintas

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Trabalho completo - apresentação oral 5 a 10 minutos
  • Eixo temático: Síntese e caracterização de catalisadores e adsorventes
  • Palavras chaves: ÓXIDO DE GRAFENO REDUZIDO; Carvão ativado; ELETRODO; tinta condutora; tinta verde;

Autoras(es):

  • 1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
  • 2 INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA

Preparo de Compósitos à Base de Grafeno e Carvão Ativado para uso em Formulações de Tintas

Daniel Rodrigues da Silva

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

Resumo

O grafeno e o óxido de grafeno reduzido (RGO) são materiais bidimensionais que têm chamado atenção de pesquisadores ao redor do mundo por propriedades como altas resistência mecânica e condutividade elétrica. A formulação de materiais compósitos com a presença de RGO, mesmo que presente em quantidades diminutas, aumentam significativamente sua propriedade condutora. O carvão ativado (AC) é um material com elevadas área superficial, porosidade e capacidade para adsorver e ancorar diferentes tipos de moléculas, possuindo ampla aplicação em diferentes segmentos industriais. Assim, o desenvolvimento de materiais compósitos a base de RGO e AC abre um leque de oportunidades para a inovação, sobretudo no que se refere a criação de eletrodos. Neste trabalho, busca-se desenvolver um material compósito para formulação de tintas condutoras com a utilização de solventes verdes, por meio do estudo das influências do RGO na estrutura do AC. Para isso, os materiais foram analisados por meio de diferentes técnicas. Evidenciando a potencial obtenção de tintas condutoras a partir do material compósito, para aplicação como eletrocatalisador, foram propostas formulações que se mostraram promissoras.

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Daniel Rodrigues da Silva

Obrigado pela sugestão!

Vou me atentar a isso em apresentações futuras.

Autor

Daniel Rodrigues da Silva

Obrigado, Gidiane!

A formulação da tinta pode ser usada com diferentes materiais suportados no carvão ativado, abrindo um leque de possibilidades de aplicação.

Para produção de hidrogênio, materiais como ouro, paládio ou platina já são suportados em materiais carbonáceos e utilizados como catalisadores para decomposição de ácido fórmico, por exemplo. Sendo assim, a aplicação de tintas à base de carvão ativado para produção de hidrogênio é sim possível, desde que a metodologia para tal esteja bem estabelecida.

Autor

Daniel Rodrigues da Silva

Olá Isadora, obrigado pela pergunta! O maior desafio até o momento foi estabelecer a formulação ideal para a tinta, já que as quantidades de polímero utilizado devem ser mínimas, para evitar que a condutividade do material seja afetada. E já adiantando, para o futuro, o maior desafio será realizar a redução do CO2 com alta eficiência.

Autor

Daniel Rodrigues da Silva

Obrigado, João!

Também estamos ansiosos para realização das microscopias de transmissão. Deixo aqui o link de um trabalho bem interessante que mostra o resultado esperado da dispersão de RGO no carvão ativado por meio da TEM. Link: https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsomega.8b01075

Autor

Daniel Rodrigues da Silva

Muito obrigado pelo retorno, Cássia. Diferentes polímeros , solúveis em diferentes meios, podem ser utilizados para formulação das tintas, contudo, optamos por utilizar polímeros solúveis em água pois tivemos o foco na utilização de espécies.

Fiz uma pequena relação de polímeros espessantes, solúveis em diferentes meios para exemplificar:

  • PVP em etileno glicol
  • Etil celulose em etanol
  • Nafion em isopropanol e água milli-q
  • NaCMC em água
  • PVA em água

Logicamente, é necessário realizar estudos em relação à contribuição na condutividade da tinta, que pode ser favorável ou desfavorável a depender da natureza e quantidade de polímero utilizado.