CAPIM ANNONI COMO PRECURSOR DE GRAFENO

  • Alex Ertmann Dalosto
  • Vinicius Macedo Pereira
  • Maria Batú dos Santos
  • Jacson Weber de Menezes
  • Chiara Valsecchi
  • Luis Enrique Gomez Armas
Rótulo Capim, annoni, Carbono, Espectroscopia, Raman, Grafeno

Resumo

O grafeno é um material bidimensional (2D) formado de uma camada plana de átomos de carbono, formando uma rede hexagonal na forma de favos de mel, e tem despertado interesse nas pesquisas de diversas áreas da ciência e Engenharia. Devido a suas propriedades físico-químicas que são excelentes na aplicação elétrica, mecânica, térmica e ópticas, pode ser utilizado na modificação de propriedades mecânicas, dispositivos eletrônicos, baterias e até mesmo em células de energia solar. Tendo em conta estas aplicações, o grafeno está sendo produzido a partir de diversos tipos de biomassas, tais como: casca de arroz (CA), serragem de madeira (SM), coco, cana de açúcar entre outros, devido a seu baixo custo e boa sustentabilidade. Razão pela qual, o objetivo deste trabalho é produzir grafeno de forma sustentável com baixo custo utilizando como fonte de carbono a cinza de capim annoni (CCA) e com agente ativador, o reagente químico hidróxido de potássio (KOH). Para esta finalidade o capim annoni foi previamente lavado e secado em estufa a uma temperatura de 100 oC por um tempo de 24 h. Posteriormente foi queimado na temperatura de 400 oC/90 min, obtendo-se a CCA. A qual foi depositada sobre substratos de SiO2, usando o método de esfoliação micromecânica, para ser caracterizada por espectroscopia Raman, com a finalidade de ter informação qualitativa do carbono contido nesta cinza. Em sequencia a CCA foi misturada com KOH na proporção de 1 para 4 (1:4), ou seja 1 g de CCA com 4 g de KOH, e postos dentro de um cadinho de alumina e sobreposto por outro cadinho externo de aço, ambos com tampa e utilizando lã de vidro para revestir o cadinho de alumina, a fim de evitar a entrada de oxigênio (O2). Estes cadinhos foram colocados no forno mufla e carbonizados na temperatura e tempo de 850 oC/90 min. Posteriormente a amostra de cinza obtida foi colocada em um becker com 100ml de agua destilada e deixada para agitar por 5 horas em um agitador magnético. Logo após, iniciou-se o processo de lavagem para a retirada do KOH para obter-se o grafeno. Para isto, a amostra foi inserida em uma bomba de sucção a vácuo com funil e filtro descartável para então ser filtrada com agua destilada, durante esse período verificou-se o Ph da amostra até deixa-la na medida neutra o que indicava que o KOH, havia saído totalmente. Em seguida o grafeno foi colocado para secar em uma estufa a 100º C por 4 horas. Logo após, foi depositado sobre o substrato de SiO2, usado o método de esfoliação micromecânica, para ser caracterizado por espectroscopia Raman. Esta técnica permitiu identificar o aparecimento das bandas D, G e 2D, a banda D localizada em ~ 1340 cm-¹, está diretamente relacionado com defeitos na estrutura cristalina do carbono. A banda G em ~ 1566 cm-¹, corresponde a ligação entre átomos de carbono e a banda 2D localizada em ~ 2677 cm-¹ e a banda que mostra a presença de grafeno. Resultados deste trabalho mostram que, o capim annoni é um excelente material para produzir grafeno de boa qualidade para futuras aplicações tecnológicas, contribuindo desta maneira com o desenvolvimento de inovação tecnológica da região sul.

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Publicado
2021-11-16
Como Citar
ERTMANN DALOSTO, A.; MACEDO PEREIRA, V.; BATÚ DOS SANTOS, M.; WEBER DE MENEZES, J.; VALSECCHI, C.; ENRIQUE GOMEZ ARMAS, L. CAPIM ANNONI COMO PRECURSOR DE GRAFENO. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 13, n. 3, 16 nov. 2021.