Nanocompósitos de matriz polimérica do tipo SIO2/ polímero e Cds/ Polímero - Esteves, Ana Catarina de Carvalho
O principal objectivo desta dissertação foi estudar novas perspectivas na preparação de nanocompósitos de matriz polimérica, através da síntese e caracterização de nanomateriais do tipo SiO2/ polímero e CdS/ polímero. O primeiro capítulo consiste numa revisão bibliográfica, com destaque para os principais tópicos discutidos ao longo da tese. São efectuadas algumas considerações sobre a utilização de nanopartículas inorgânicas como cargas, e sobre os aspectos mais relevantes da aplicação de polímeros como matrizes. São ainda descritas, algumas estratégias utilizadas para compatibilizar estes componentes. A revisão é concluída com uma breve descrição das metodologias aplicadas na preparação de nanocompósitos de matriz polimérica. No segundo capítulo apresenta-se a síntese e caracterização das cargas inorgânicas. Seguindo métodos descritos na literatura, foram preparadas nanopartículas de SiO2, esféricas e sob a forma de fibras ocas, nanocristais de CdS e compósitos inorgânicos do tipo SiO2@CdS. Estes últimos, foram sujeitos a um tratamento superficial orgânico com TOPO e ainda com SiO2. Para os materiais tratados com TOPO verificou-se uma melhoria das suas propriedades ópticas, nomeadamente ao nível da fotoluminescência à temperatura ambiente. No terceiro e quarto capítulos, são apresentados os nanocompósitos do tipo SiO2/ polímero, que foram sintetizados por polimerização in situ de matrizes semicristalinas (poliamidas e poliuretanos), e amorfas (poli(estireno)). A sua caracterização foi efectuada por espectroscopia de IV, SEM, TEM, TGA e DSC. Os nanocompósitos de matriz semicristalina foram preparados por polimerização por etapas. No caso das poliamidas, foi investigada a influência das cargas de SiO2 com diferentes morfologias e tratamentos de superfície, no processos de fusão e cristalização da matriz. Os materiais de matriz amorfa foram preparados por polimerização radicalar em emulsão e dispersão. Neste caso o estudo incidiu sobre a morfologia das partículas dos nanocompósitos, nas possíveis condições experimentais que a determinam e na influência destas sobre as propriedades térmicas do nanocompósito. Por fim descreve-se no quinto capítulo a síntese e caracterização dos nanocompósitos do tipo CdS/ polímero. Estes materiais foram preparados por polimerização radicalar em solução, na presença de nanocristais de CdS, e compósitos inorgânicos do tipo SiO2@CdS. A inserção das cargas na matriz promoveu as suas propriedades de fotoluminescência à temperatura ambiente. Foram ainda avaliadas as propriedades térmicas de algumas amostras representativas. Neste trabalho foram preparados uma série de novos nanocompósitos de matriz polimérica, que fazem antever futuras aplicações tecnológicas. Foram ainda estabelecidos novos caminhos para a compreensão dos mecanismos de formação de materiais híbridos, e das interacções que ocorrem ao nível das interfaces de natureza orgânica/ inorgânica.