Filmes poliméricos dopados com nano partículas de ferrita de cobalto

Abstract

O objetivo deste trabalho é preparar e caracterizar novos nano compósitos híbridos formados por nano partículas de ferrita de cobalto e sistemas polieletrolíticostais como o poli(estireno sulfonato de sódio), o poli(3,4-etileno dioxitiofeno)/poli(ácido estireno sulfônico) e a polianilina, depositados por meio da técnica de automontagem camada por camada. O trabalho teve início com o estudo detalhado da cinética de adsorção das nanopartículas sobre substrato sólido, e sobre multicamadas de polieletrólitos durante a deposição de filmes ultrafinos in situ, utilizando a técnica de micro balança de quartzo. Em seguida os nano compósitos depositados por meio da técnica automontagem formando filmes de multicamadas, foram caracterizados visando investigar a morfologia e as propriedades magnéticas e elétricas. Observou-se que o processo de adsorção é um processo cinético espontâneo de primeira ordem e se torna mais lento à medida que a deposição das camadas se torna distante do substrato.Os dados obtidos por meio das medidas de micro balança de quartzo indicam também uma forte interação entre as nano partículas e o substrato/polieletrólito. O estudo dos filmes com estrutura de multicamadas polímero/nanopartículas depositados pela técnica de automontagem camada por camada mostra uma morfologia tipicamente globular das nano partículas predominante em toda a superfície do filme,sem segregação de fase. No estudo das propriedades elétricas dos filmes, observou-seque os nano compósitos se assemelham a um dielétrico e a análise dos seus espectros de impedância indiciou que eles podem apresentar propriedades diferenciadas,com respostas elétricas distintas para um mesmo analito, quando foram testados em arranjos de sensores químicos não específicos, como a língua eletrônica. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This work deals with synthesis and characterization of new hybrid nanocompositescomprised by cobalt ferrite nanoparticles and polyelectrolyte systems such as sodium sulfonated polystyrene, poly (3,4-ethylenedioxythiophene):poly (styrenesulfonic acid) complex, and polyaniline deposited via the electrostatic layer-by-layer assembly technique. A detailed study of the kinetics of adsorption of nanoparticleson solid substrate, and on multi layers of polyelectrolytes during the in situ deposition of the ultrathin films using the quartz microbalance technique was previously performed. Then multi-bilayers films deposited by the layer-by-layer technique were characterized in order to investigate their morphology, magnetic and electrical properties. It was observed that the adsorption is a spontaneous first order kinetic process and becomes slower as the deposition of layers becomes further from the substrate. The data obtained by means of quartz microbalance measurements also indicate a strong interaction between nanoparticles and the substrate / polyelectrolyte. The study of films with multilayer structure of polymer / nanoparticle assembled by layer-by-layer technique shows a typical globular morphology of nanoparticles throughout the surface of the film without phase segregation. In the study of electricalproperties of the films, it was observed that the nanocomposites are similar to a dielectric material and an analysis of their impedance spectra indicate that they may have different properties with different electrical responses to a same analyte, when they were tested in arrays of non-selective chemical sensors, popularly known as electronic tongue.