00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - IF Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - FÍSICA - IF
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16068
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Efeitos da adição de pontos quânticos de carbono sobre as propriedades termo-ópticas de polímeros
Autor(es): Braga, Lavínia Malta
Primeiro Orientador: Oliveira, Ítalo Nunes de
metadata.dc.contributor.referee1: Araujo, Maria Tereza de
metadata.dc.contributor.referee2: Santos, Pedro Valentim dos
Resumo: Os polímeros são materiais com capacidade de especificação, o que propiciou uma ampla utilização em várias áreas. Devido a compreensão bem estabelecida da obtenção dos polímeros, a descoberta de novas aplicações agora se dá pela alteração química e física dos polímeros existentes, ao invés de novas sínteses. Uma forma através da dopagem das matrizes poliméricas com pontos quânticos de carbono, que são nanopartículas de carbono com propriedades luminescentes singulares. A técnica de varredura Z é uma forma de medir fenômenos ópticos não lineares de terceira ordem de materiais, a partir dos quais é possível obter parâmetros das propriedades termo-ópticas do material. Em particular, quando utilizada com o modelo de lentes térmicas, obtêm-se informações sobre o índice de refração não-linear e a difusividade térmica. Neste trabalho, investigamos quais os efeitos da adição de pontos quânticos de carbono de vermelho de metila (CDMR) em filmes poliméricos de álcool polivinílico (PVA) nas propriedades termo-ópticas, por meio da técnica de varredura Z resolvida no tempo. Os pontos quânticos de carbono foram obtidos com o azocorante vermelho de metila como precursor através do método hidrotermal, em uma estufa microprocessada a temperatura de 200◦C pelo per´ıodo de 10 horas. Os filmes poliméricos foram obtidos a partir de uma solução de 10% do polímero PVA dopados com 1,0% e 2,5% de CDMR depositada em uma superfície lisa durante a secagem (48h). A espessura dos filmes ficaram na faixa de 110 − 182 µm. Por meio do espectro de absorção, observamos que o filme de PVA com a adição dos pontos quânticos de carbono derivados do vermelho de metila apresentam as bandas tipicas para os pontos de carbono correspondentes `as transições dos orbitais eletrônicos do núcleo da superfície. Através da técnica de varredura Z, para os filmes com 1,0% encontramos que a mudança de fase induzida θ tem valor θ = 0, 034±0, 001, e a difusividade térmica tem valor D = 1, 20×10−3 cm2/s. Para os filmes de 2,5% obtivemos θ = 0, 066 ± 0, 002 e D = 1, 35 × 10−3 cm2/s. Então, o aumento de concentração dos pontos quânticos de carbono na matriz polimérica resultou no aumento da amplitude da curva de varredura Z, no aumento do parâmetro θ e na difusividade térmica dos filmes. Com isso, obtivemos que o confinamento das nanopartículas sintetizadas a partir do vermelho de metila nos filmes não alteram as propriedades espectroscópicas das nanopartículas de forma significativa. Como também vimos, a partir da técnica de varredura Z, o aumento de concentração nos filmes modificam de forma significativa as propriedades termo-ópticas dos filmes poliméricos.
Abstract: Polymers are materials with specification ability, which has led to wide use in several areas. Due to the well-established understanding of obtaining polymers, the discovery of new applications now takes place through chemical and physical modification of existing polymers, rather than the development of new syntheses. One way is by doping polymer matrices with carbon quantum dots, which are carbon nanoparticles with unique lumi#nescent properties. The Z-scan technique is a method of measuring third order nonlinear optical phenomena of materials, from which it is possible to obtain thermo-optical pro#perties parameters about the material. In particular, when used with thermal lens model, information on the nonlinear refractive index and thermal diffusivity is obtained. In this work, we investigated the effects of the addition of methyl red carbon quantum dots (CDMR) in polyvinyl alcohol (PVA) polymeric films, to their thermo-optical properties, using the time-resolved Z-scan technique. The carbon dots synthesis was made using the methyl red azo dye as precursor in the hydrothermal method, in a microprocessed oven at 200◦C for a 10 hours period. The polymeric films were made from a 10% PVA solution doped with 1.0% and 2.5% of CDMR deposited on a smooth surface until it was dried (48h). The thickness of the films were in the range of 110−182 µm. Through the absorp#tion spectrum, we observed that the PVA film with the addition of carbon quantum dots derived from methyl red presents the typical bands for the carbon quantum dots corres#ponding to the transitions of the electronic levels of the nucleus and the surface. Using the Z-scan technique, for films with 1.0% we found that the induced phase shift θ has a value θ = 0.034 ± 0.001, and the thermal diffusivity has a value D = 1.20 × 10−3 cm2/s. For 2.5% films we got θ = 0.066 ± 0.002 and D = 1.35 × 10−3 cm2/s. Then, the increase in the concentration of the carbon dots in the polymer matrix resulted in an increase in the amplitude of the Z-scan curve, an increase in the parameter θ and in the thermal diffusivity of the films. Therefore, we obtained that the confinement of the nanoparticles synthesized from methyl red in the films does not change the spectroscopic properties of the nanoparticles significantly. As we have also seen, from the Z-scan technique, the increase in concentration in the films significantly modifies the thermo-optical properties of the polymeric films.
Palavras-chave: Filmes poliméricos
Pontos quânticos de carbono
Varredura Z
Polymeric films
Carbon dots
Z-scan
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Educação Física - Bacharelado
Citação: BRAGA, Lavínia Malta. Efeitos da adição de pontos quânticos de carbono sobre as propriedades termo-ópticas de polímeros. 2025. 40 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Física) – Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16068
Data do documento: 12-ago-2022
Aparece nas coleções:Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - FÍSICA - IF

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Efeitos da adição de pontos quânticos de carbono sobre as propriedades termo-ópticas de polímeros.pdf2.93 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.