Obtenção e caracterização de óxido de grafeno decorado com nanopartículas de cobre
Abstract
O grafeno vem ganhando destaque nas pesquisas recentes por apresentar propriedades únicas. Seu alto custo de obtenção trouxe consigo a alternativa de estudo de substitutos deste material, como o óxido de grafeno (OG), sendo semelhante ao grafeno, tanto em sua estrutura como em propriedades. É possível adaptar este composto através da deposição de nanopartículas metálicas, ampliando suas aplicações através da síntese de um nanocompósito. O objetivo deste estudo foi obter e caracterizar este compósito, através da síntese do óxido de grafeno e posterior deposição de nanopartículas de cobre. O cobre foi o metal escolhido por conter natureza semelhante à dos metais nobres (metais de elevada qualidade) e ser relativamente mais barato. Para sintetizar o óxido de grafeno, foi utilizado o método de Hummers, utilizando grafite comercial como matéria-prima. A deposição das nanopartículas de cobre foi realizada através do magnetron sputtering, e foram avaliados 3 tempos de deposição para 2 potências de operação: 1, 2 e 3 min para 20 e 50 W. A amostra de óxido de grafeno foi avaliada através da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), podendo verificar a formação dos grupos funcionais presentes no composto em comparação ao grafite comercial. A morfologia das amostras foi analisada por microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), onde observou-se a formação de pequenos aglomerados do metal entre as camadas do OG, além da presença de impurezas. Um estudo qualitativo foi realizado por espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS), no qual constatou-se que a concentração de cobre aumenta conforme aumenta-se o tempo e a potência de operação. A análise quantitativa do teor de cobre depositado em cada amostra foi realizada por espectrometria de absorção atômica de chama (FAAS), podendo confirmar a influência direta do tempo de deposição e da potência de operação, onde conforme aumenta-se os parâmetros, mais cobre é depositado. O estudo da resistividade elétrica do OG puro e do nanocompósito foi realizado através da análise de diferentes metodologias realizadas na literatura para avaliar a condutividade de compostos similares ao óxido de grafeno decorado com nanopartículas de cobre, onde observou-se um aumento na condutividade ao aumentar a porcentagem em massa de cobre na amostra. [resumo fornecido pelo autor]