Engenharia de Materiais (UACSA)
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Item Gesso de revestimento destinado à construção civil reforçado com nanopartículas de óxido de grafeno: análise da resistência mecânica(2024-03-01) Firmino, Daniel Ardiles; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/3378137503705619O gesso é um material amplamente utilizado na construção civil, tanto para estruturas quanto para revestimentos em geral. O óxido de grafeno (OG), muito utilizado como reforço em diversas áreas da engenharia civil, pode proporcionar um reforço adicional à estrutura do gesso quando incorporado a ele. Este estudo abordou o reforço do gesso de revestimento com óxido de grafeno em concentração de 0,01% em massa, com o objetivo de otimizar a massa e verificar suas propriedades mecânicas. Foi realizado um estudo comparativo entre amostras com adição de óxido e sem adição. O óxido de grafeno foi obtido pelo método de Hummers modificado. Para a análise morfológica e estrutural, foram empregadas duas técnicas de caracterização: Difração de Raio-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A preparação das amostras seguiu parâmetros de acordo com as normas NBR 12128 (ABNT, 2019) e NBR 12129 (ABNT, 2017). Os resultados revelaram que o gesso com adição de óxido de grafeno apresentou uma redução de mais da metade em relação à resistência à compressão quando comparado ao gesso sem a carga adicional. Medições mostraram uma densidade aparente muito menor do gesso reforçado, fator que somado a uma possível falta de interação na interface gesso/OG, podem ter contribuído para a diminuição dessa resistência mecânica.Item Nanocompósitos de PVA reticulado /óxido de grafeno para fabricação de membranas dessalinizadoras(2023-09-15) Melo, Niraldo Mateus Medeiros; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/2987470779254166A escassez de água potável é uma preocupação crescente; a disponibilidade limitada de água doce e o aumento da demanda devido ao crescimento populacional, urbanização e atividades industriais têm exacerbado essa problemática. Este estudo investiga o uso de grafite para sintetizar óxido de grafeno (OG) de baixo custo e modificar membranas comerciais por reticulação polimérica com Álcool Polivinílico (PVA)/Ácido Cítrico (AC), visando aprimoramento de suas propriedades para retenção de sais de água salobra. As amostras foram caracterizadas por análise óptica e testes de estabilidade mecânica, difratometria de raio-X (DRX), e calorimetria diferencial de varredura “DSC”, para investigar as alterações nas propriedades físico-químicas, térmicas e microestruturais das membranas modificadas. A caracterização via DSC confirma o a reticulação polimérica nas membranas modificadas com PVA em relação as membranas de poliamida (PA) pura, e a caracterização por DRX indica traços de cristalização devido a interação PVA-AC. Os resultados de filtração obtidos mostraram que as membranas de poliamida reticuladas com 0,75 mg de OG (PA0,75/RET) obtiveram melhor eficiência no ensaio de retenção (54,77±2,68%) e fluxo de permeado (1,42±0,28 L/m². h. bar) com solução de sulfato de magnésio. Este estudo confirma a importância da reticulação polimérica em membranas modificadas com OG para a estabilidade mecânica e eficiência na retenção de sais.Item Síntese de nanomateriais de grafeno para utilização em nanocompósitos poliméricos(2019-07-11) Nogueira, Nathália Maria Barbosa; Ghislandi, Marcos Gomes; http://lattes.cnpq.br/3409757365313853; http://lattes.cnpq.br/3264027755950807O grafeno e seus derivados, devido a uma gama de propriedades físicas e químicas sem precedentes, tem atraído a atenção de pesquisadores que procuram a produção de materiais compósitos com propriedades singulares. Desta forma, tem sido estudada a incorporação de cargas de óxido de grafeno em polímeros e a sua influência sobre o comportamento mecânico, elétrico e térmico dos compósitos resultantes. Neste trabalho, apresentou-se a preparação e a influência da incorporação de óxido de grafeno (OG) em poli (álcool vinílico) (PVOH). Foram produzidos filmes de PVOH com a incorporação de 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de óxido de grafeno e estudado sua atuação como reforço mecânico. A estratégia envolveu a obtenção do óxido de grafite, a partir do pó de grafite, através do método de Hummers modificado. O método deu-se pela adição de ácido sulfúrico (H2SO4), permanganato de potássio (KMnO4) e peróxido de hidrogênio (H2O2), seguido pela esfoliação, através de ultrassom, do óxido de grafite em folhas de óxido de grafeno, e finalmente, a preparação dos nanocompósitos OG/PVOH por um método simples de mistura de solução. Os produtos sintetizados foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia Raman, e termogravimetria. Para análise dos filmes de OG/PVOH foram feitos testes de tração e UV-vis. A termogravimetria mostrou que a solução de óxido de grafite sintetizada apresenta uma concentração homogênea. A difratometria de raios-X (DRX) evidenciou que o processo oxidativo do grafite precursor em óxido de grafite é bastante eficiente. A análise de tesnsão-deformação confirmou o aumento de resistência mecânica do filme polimérico com a incorporação de carga de óxido de grafeno; para a deformação não foi possível obter dados conclusivos. Na análise óptica foi observado um esbranquiçamento do filme durante o ensaio de tração, indicando um alinhamento das cadeias poliméricas e cristalização dos filmes. Os espectros de UV-vis, mostraram que o filme de PVOH puro apresentou, como esperado, uma alta transparência na região do visível, porém, para os filmes com 0,1% m/m, 0,5% m/m e 1% m/m de OG essa transparência diminuiu consideravelmente.