Publicado em 12 set 2023

Caracterizando as amostras de nanotubos de carbono usando a termogravimetria

Redação

Os nanotubos de carbono (NTC) são formas alotrópicas de carbono com nanoestruturas cilíndricas e possuem estruturas geométricas, o que leva a ter as propriedades mecânicas, térmicas e elétricas únicas. Os NTC são sintetizados por diferentes métodos, incluindo a vaporização por laser pulsado, descarga por arco elétrico, conversão de monóxido de carbono em alta pressão (HiPco) e deposição química em fase vapor. Já a termogravimetria (TG) mede a variação da massa de um material em função da temperatura e do tempo, o que fornece uma indicação da cinética da reação associada à decomposição estrutural, oxidação, pirólise, corrosão, adsorção/dessorção de umidade e evolução do gás. Existem diretrizes normativas para a caracterização de amostras contendo NTC por termogravimetria (TG) realizada em ambiente inerte ou oxidante. São fornecidas orientações sobre a avaliação da pureza das amostras de NTC por meio de uma medida quantitativa dos tipos de materiais de carbono presentes, bem como das impurezas não carbonáceas, como, por exemplo, as partículas de catalisador metálico dentro do material. Além disso, esta técnica fornece uma avaliação qualitativa da estabilidade térmica e homogeneidade da amostra contendo NTC. Contudo, técnicas de caracterização adicionais são necessárias para confirmar a presença de tipos específicos de NTC e para verificar a composição das impurezas metálicas presentes.

Da Redação – 

Os processos de sintetização dos nanotubos de carbono (NTC) normalmente produzem uma mistura heterogênea de NTC e impurezas, muitas vezes exigindo a purificação pós-síntese. As impurezas comumente observadas incluem outras formas de carbono, como, por exemplo, fulerenos, carbono amorfo, carbono grafítico, nanotubos de carbono de parede simples (NTCPS) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) fora da faixa desejada de tamanho ou quiralidade, bem como nanopartículas de catalisador metálico residual.

A purificação pode ser realizada usando processos de oxidação gasosa, química ou térmica. Ao examinar a cinética reacional para uma determinada amostra, a fração relativa de diferentes constituintes presentes pode ser determinada quantitativa ou qualitativamente.

A termogravimetria (TG) é uma das várias técnicas analíticas que podem ser usadas para avaliar os níveis de impureza em amostras contendo NTC e, para tais amostras, a TG é normalmente utilizada para quantificar o nível de impurezas não voláteis presentes (por exemplo, partículas de catalisador metálico). A TG também é utilizada para avali...

Artigo atualizado em 12/09/2023 04:42.

Target

Facilitando o acesso à informação tecnológica