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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo teórico e experimental do processo de formação da polianilina e da adsorção do azul de metileno em pani(adbs)
Autor: Silva, Eudes Ribeiro de Souza
Primeiro orientador: Araújo, Olacir Alves
Primeiro coorientador: Santos, José Divino dos
Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos modelos teóricos com o intuito de contribuir com a proposição dos mecanismos de formação da polianilina (PAni), da sua dopagem com ácido dodecilbenzeno sulfônico (ADBS) e da adsorção do azul de metileno (AM) neste polímero. Experimentalmente foram realizados a síntese química da PAni(ADBS); a desdopagem da PAni; a adsorção do azul de metileno em solução aquosa pela PAni e pela PAni(ADBS); e a caracterização por espectroscopia vibracional na região do infravermelho, espectroscopia eletrônica no UV-Vis e a determinação da condutividade elétrica pelo método de quatro pontas. Os métodos em mecânica quântica aplicados para a modelagem molecular foram o semi-empírico (PM7) e ab-initio (DFT-B3LYP com as funções de base 3-21G, 6-311+G*). A modelagem sugeriu que: o ADBS e a anilina são solúveis em água formando o sal anilinium(DBS), que foi comprovado por espectroscopia vibracional na região do infravermelho. O agente oxidante persulfato de amônio (PSA) é solúvel em água e o produto mais estável da sua redução em meio ácido é o bissulfato. Os resultados indicaram que o cátion anilinium é preferencialmente oxidado em relação à anilina. A formação de dímeros, trímeros e tetrâmeros da anilina e do anilinium é energeticamente favorável, indicando que a PAni(ADBS) é formada tanto pela polimerização da anilina/anilinium quanto pela protonação da base esmeraldina (BE), em concordância com os resultados experimentais. A modelagem mostrou que o AM é solúvel em água e que é melhor adsorvido pela PAni(ADBS) do que pela BE. Este resultado também está de acordo com os dados experimentais e mostram que há uma “regra do ânion” nos processos de adsorção com polianilina.
Abstract: In this work, theoretical models were developed with the purpose of contributing with the formation mechanism of polyaniline (PAni), its doping with dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) and the adsorption properties using methylene blue (AM) as reference. Experimentally, were performed: the chemical synthesis of PAni(ADBS); the dedoping of PAni; the adsorption of methylene blue in aqueous solution by PAni and PAni (ADBS); and the characterization by vibrational spectroscopy in the infrared region, UV-Vis electronic spectroscopy and determination of electrical conductivity using the four-point method. The quantum mechanical methods applied to the molecular modeling were semi-empirical (PM7) and ab-initio (DFT-B3LYP with base functions 3-21G, 6-311 + G *). The modeling suggested that: the ADBS and the aniline are soluble in water forming the anilinium salt (DBS), which was confirmed by infrared vibrational spectroscopy; the ammonium persulphate (PSA) oxidizing agent is water soluble and the most stable product of its reduction, in acid medium, is bisulfate. The results indicated that the anilinium cation is preferably oxidized than aniline. The formation of aniline and anilinium dimers, trimers and tetramers is energetically favorable, indicating that PAni (ADBS) is formed by both aniline/anilinium polymerization and protonation of emeraldine base (BE), in agreement with the experimental results. The modeling showed that AM is water soluble and is better adsorbed by PAni (ADBS) than by BE. This result is also in agreement with the experimental data and shows that there is an "anion rule" in the processes of adsorption with polyaniline.
Palavras-chave: Polímeros condutores
Corantes
Base esmeraldina
Modelagem molecular
Anilina
Conducting polymers
Dyers
Emeraldine base
Molecular design
Aniline
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Sigla da instituição: UEG
Departamento: UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares
Programa: Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
Citação: SILVA, Eudes Ribeiro de Souza. Estudo teórico e experimental do processo de formação da polianilina e da adsorção do azul de metileno em pani(adbs). 2018. 149f. Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Anápolis de Ciências Exatas e Tecnológicas Henrique Santillo, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/144
Data de defesa: 23-Aug-2018
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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