Nanofibras de polímeros condutores/argila montmorilonita : um material promissor na área de sensores de gases e umidade

Abstract

No presente trabalho foram discutidas a síntese e a caracterização de nanofibras de polianilina/argila montmorilonita organofílica (PAni/MMTO). Em adição, com a finalidade de melhorar a compatibilidade da argila com o polímero, o processo de organofilização da argila foi utilizado. Para isso, a argila montmorilonita foi utilizada, visto que suas propriedades são compatíveis para realização desse processo. A síntese do nanocompósito (PAni/MMTO) foi realizada através da polimerização in situ do monômero anilina na presença de argila montmorilonita organofílica. Para melhorar sua processibilidade, o nanocompósito foi disperso em uma solução aquosa de álcool polivinílico (PVA), e através da técnica de eletrofiação foi possível a obtenção de nanofibras. O comportamento dessas membranas foi, posteriormente, avaliado no sensoriamento de compostos orgânicos voláteis. Esse estudo preliminar, mostrou que a impedância diminui quando as fibras foram expostas ao metanol, havendo, então, o aumento na condutividade. Além disso, com o objetivo de avaliar as fibras como sensor de umidade foram discutidas a síntese e a caracterização de nanofifras de poliestireno/polímeros condutores/argila montmorilonita organofílica. Em adição, foi possível, também, a formação de fibras de poliestireno/grafeno. O comportamento das fibras de poliestireno/polipirrol/argila (PS/PPi-MMTO) foram avaliadas em um estudo preliminar no sensoriamento de umidade, mostrando que a adição de MMTO, melhora consideravelmente as propriedades sensoriais das fibras, sendo a sensibilidade aumentada de 105% para 497% com adição da argila. A caracterização destes materiais foi realizada através do uso das técnicas de difratometria de raios-X (DRX), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia na região ultravioleta visível (UV-vis), medidas de ângulo de contato e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi possível observar, através do DRX e do FTIR que o processo de organofilização da argila ocorreu com êxito. O resultado do FTIR confirmou a síntese do nanocompósitos PAni/MMTO, PS/PPi, PS/PPi- MMTO e PS/grafeno e através de imagens de MEV foi possível visualizar que as nanofibras obtidas possuem morfologia uniforme e ausentes de defeitos superficiais.