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Type: Dissertação
Title: Tratamento térmico a baixa temperatura em dispersões de Óxido de Grafeno: uma análise de suas propriedades ópticas e elétricas
Author: Tavares, Camila Thomacelli
First Advisor: Quirino, Welber Gianini
Referee Member: Alves, Neri
Referee Member: Legnani, Cristiano
Resumo: Neste trabalho, foram estudados os impactos do tratamento térmico em baixa temperatura nas propriedades ópticas e elétricas para as dispersões de óxido de grafeno (GO) com estruturas diferentes. Para isso, foi sintetizado e caracterizado dois tipos de óxido de grafeno, um rico em grupos carbonila (CGO) e o outro rico em grupos hidroxilas (HGO). Após sintetizados, os materiais foram dispersos em água deionizada e submetidos a um tratamento térmico a 80°C durante sete dias. Após o tratamento térmico, foi possível observar mudanças significativas nas propriedades optoeletrônicas dos materiais em análise. Com o tempo, o tratamento térmico promoveu a difusão dos grupos oxigenados pela rede do GO formando aglomerados de carbono sp3 e consequentemente a formação de maiores regiões de carbono sp2 . Esse fenômeno é previamente reportado na literatura, porém ainda é pouco explorado. Os resultados da espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e da espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível (UVVis) demonstram que os dois tipos de óxido de grafeno sintetizados neste trabalho possuem, de fato, estruturas químicas diferentes. Além disso, as amostras que ficaram submetidas à temperatura foram analisadas utilizando as técnicas de UV-Vis, Raman, Corrente-Tensão, impedância e o bandagap óptico das amostras foi determinado com o auxílio do método de Tauc. Todos os resultados obtidos indicam que o tratamento térmico foi eficiente para promover a difusão dos grupos oxigenados em todas as amostras analisadas e demostram que a estrutura do GO impacta diretamente nesse fenômeno.
Abstract: In this work, the impact of low-temperature thermal treatment on the optical and electrical properties of graphene oxide (GO) dispersions with different structures was studied. Two types of graphene oxide were synthesized and characterized: one rich in carbonyl groups (CGO) and another rich in hydroxyl groups (HGO). After synthesis, the materials were dispersed in deionized water and subjected to thermal treatment at 80°C for seven days. Significant changes in the optoelectronic properties of the materials were observed, associated with the diffusion process of the oxygenated groups through the GO plane. Over time, the thermal treatment promoted the diffusion of these groups, forming clusters of sp3 carbon and consequently larger regions of sp2 carbon This phenomenon is previously reported in the literature, but it is still underexplored. Results from Raman spectroscopy, Fourier transform infrared (FTIR) absorption spectroscopy, and ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption spectroscopy confirm that the two types of graphene oxide synthesized in this work have distinct chemical structures. Additionally, the temperature-treated samples were analyzed using UV-Vis, Raman, current-voltage, and impedance techniques, with the optical bandgap determined using the Tauc method. All results indicate that the thermal treatment efficiently promoted the diffusion of oxygenated groups in all analyzed samples and demonstrate that the GO structure directly impacts this phenomenon.
Keywords: Óxido de grafeno
Tratamento térmico
Propriedades optoeletrônicas
Graphene oxide
Thermal treatment
Optoelectronic properties
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17566
Issue Date: 23-Aug-2024
Appears in Collections:Mestrado em Física (Dissertações)



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