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Title: Caracterização da nanoargila montmorilonita cálcica bruta com adição de silano γ-APTES
Authors: Melo Filho, José Roberto de
Keywords: Nanoargila. Montmorilonita. Silano;Nanoclay. Montmorillonite. Silane.
Issue Date: 4-Dec-2019
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: MELO FILHO, José Roberto de. Caracterização da nanoargila montmorilonita cálcica bruta com adição de silano γ-APTES. 2019. 33 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Portuguese Abstract: Argilas são utilizadas desde os tempos mais primórdios da humanidade e há algumas décadas transformou-se em uma matéria-prima imprescindível nos setores tanto comercial quanto industrial. Estudos realizados e publicados mostram que a modificação superficial da argila montmorilonita proporciona a interação com materiais inorgânicos, como a matriz epóxi na confecção de nanocompósitos. Neste trabalho foi realizado um breve estudo sobre a modificação superficial da argila montmorilonita cálcica bruta com a adição do 3-aminopropiltrietóxisilano (γ-APTES). A argila foi extraída de jazida natural e submetida aos processos: de separação e seleção por decantação com água deionizada; de lavagem com ácido sulfúrico, ácido nítrico e peróxido de hidrogênio e secagem através da liofilização; e por fim submetendo parte da argila liofilizada ao processo de silanização. Foram utilizadas cinco amostras de argila, sendo denominadas como Bruta, Liofilizada, S2,5, S5,0 e S10, em que as amostras com nomenclatura no formato Sx são as amostras de argila que foram silanizadas com 2,5, 5,0 e 10 ml de silano. Cada amostra representa a argila obtida ao fim de cada um dos três processos. Para caracterização e verificação da silanização, as amostras foram submetidas às análises de difração por raios X (DRX), espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR) e ao método de BET. Também foram tiradas algumas imagens de MEV-FEG. Através do DRX verificou-se que houve deslocamento do pico na região de baixos ângulos, chegando a ser verificada uma diferença de 1,4° no ângulo 2θ, constatando a esfoliação da argila. Por meio do FT-IR, apesar de bem sutil a diferença, foi possível verificar a presença de ligações características do silano na argila. Com o método de BET, através da técnica de adsorção de gases, percebeu-se a redução da área superficial das nanopartículas das argilas silanizadas, indicando a presença do silano na superfície da argila.
Abstract: Clays have been used since the earliest times of mankind and a few decades ago it has become an indispensable raw material in commercial and industrial sectors. Studies conducted and published show that the surface modification of montmorillonite clay provides interaction with inorganic materials, such as epoxy matrix for manufacture of nanocomposites. In this work a brief study was carried out on the superficial modification of the raw calcic montmorillonite clay with the insert of 3-aminopropyltriethoxysilane (γ-APTES). The clay was extracted from natural deposits and subjected to the following processes: separation and selection by decantation with deionized water; washing with sulfuric acid, nitric acid and hydrogen peroxide and drying by lyophilization; finally subjecting part of the lyophilized clay to the silylation process. Five clay samples were used, named as Raw, Lyophilized, S2.5, S5.0 and S10, where the samples with nomenclature in Sx format are the clay samples that were silanized with 2.5, 5.0 and 10. ml of silane. Each sample represents the clay obtained at the end of each of the three processes. For characterization and silylation verification, the samples were submitted to X-ray diffraction (XRD) analysis, Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR) and to BET method. A few MEV-FEG images were taken. The XRD showed that there was displacement of the peak in the region of low angles, with a difference of 1.4° degrees in the 2θ angle, showing the clay exfoliation. Through FT-IR, although the difference was very subtle, it was still possible to verify the presence of silane characteristic bonds in clay. The BET method, through gas adsorption technique, it’s showed a reduction in the surface area of the silanized clays nanoparticles, indicating the silane presence on clay surface.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/9982
Other Identifiers: 2015010061
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