Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282011005000053
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Desenvolvimento de Membranas e Filmes Auto-suportados a partir de Polianilina: Síntese, Caracterização e Aplicação

Development of Membrane and Freestanding Film as of Polyaniline: Synthesis, Characterization and Application

Müller, Franciélli; Ferreira, Carlos A.; Amado, Franco D. Rico; Rodrigues, Marco A. S.

Downloads: 0
Views: 342

Resumo

Polímeros condutores são uma nova classe de polímeros que tem recebido especial interesse para a produção de membranas e filmes. A polianilina (PANI) destaca-se entre eles por sua elevada estabilidade química, fácil polimerização e baixo custo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma blenda de polímero convencional (HIPS) com polímero condutor (PANI-CSA) e um filme de polianilina auto-suportado, usando ácido canforsulfônico (CSA) como dopante primário e 4-cloro-3-metil fenol (CMC) como dopante secundário. Estes dois materiais foram empregados como membranas íon-seletivas em um sistema de eletrodiálise para remoção de níquel de soluções. A membrana e o filme foram caracterizados por condutividade elétrica, MEV, espectroscopia FTIR, Raman e TGA. Os resultados obtidos apontam para a possibilidade de aplicação da membrana seletiva para eletrodiálise. A extração de níquel para a membrana sintetizada se mostrou semelhante à extração para a membrana comercial. O filme auto-suportado apesar de exibir boa resistência mecânica no estado sólido apresentou comportamento pouco satisfatório quando colocado em imersão com a solução de trabalho para eletrodiálise, devido ao seu estado quebradiço.

Palavras-chave

Polímero condutor, polianilina, filme auto-suportado, membrana, eletrodiálise

Abstract

Conducting polymers are a new class of polymers that has received particular interest for the production of membranes and films. The polyaniline (PANI) is distinguished among conducting polymers for its high chemical stability, easy polymerization and low cost. The objective of this work is to develop a freestanding polyaniline film, using camphor-10-sulphonic acid (CSA) as a primary dopant and 4-chloro-3-methyl phenol (CMC) as a secondary dopant in the presence of solvent for mixture of the solution, as well as develop a membrane using a conventional polymer (high impact polystyrene-HIPS) and conducting polymer (Polyaniline-PANI) doped with CSA for use in electrodialysis. Were performed tests of electrodialysis to determine the transport of ions Ni+2. The membrane and film were characterized by electric conductivity SEM, FTIR and Raman spectroscopy and TGA. The results point to the possibility of application of the selective membrane for electrodialysis. The extraction of nickel for the synthesized membrane was similar to the commercial membrane. The freestanding film despite exhibiting good mechanical strength in solid state showed unsatisfactory when placed under water with the working solution to electrodialysis, due to its brittle state.

Keywords

Conducting polymer, polyaniline, auto-supported film, membrane, electrodialysis

References

1. Heeger, A. J. “Science and Applications of Conducting Polymers”, Adan Hilger, New York (1990).

2. Amado, F. D. R.; Silveira C. C.; Rodrigues Junior, L. F.; Ferreira, C. A. & Meneguzzi, A. - Polímeros, 18, p.244 (2008). http://dx.doi. org/10.1590/S0104-14282008000300010

3. Amaral, T. P.; Barra, G. M. O.; Barcia, F. L. & Soares, B. G. - Polímeros, 11, p.149 (2001). http://dx.doi.org/10.1590/S0104- 14282001000300015

4. Santos, M. C.; Dos Santos, F. A.; Teixeira, F. P.; Gonçalves, G. E.; Bianchi, A. G. C. & Bianchi, R. F. - Polímeros, 20, p.107 (2010). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282010005000018

5. Ferreira, C. A.; Amado, F. D. R.; Rodrigues, M. A. S.; Morisso, F. D. P.; Bernardes, A. M. & Ferreira, J. Z. - J. Colloid Interface Sci., 320, p.52 (2008).

6. Geniès, E. M.; Boyle, A.; Lapkowski, M. & Tsintavis, C. - Synthetic Met., 36, p.139 (1990).

7. Mattoso, L. H. C. - Química Nova, 19, p.388 (1996).

8. Bernier, P.; Lefrant, S. & Bidan, G. “Advances in Synthetic Metals - Twenty Year of Progress in Science and Technology”, Elsevier (1999).

9. Galiani, P. D.; Malmonge, J. A.; Santos, D. P. & Malmonge, L. F. - Polímeros, 17, p.93 (2007).

10. Travain, S. A.; Bianchi, R. F; Colella, E. M. L.; Andrade, A. M. & Giacometti, J. A. - Polímeros, 17, p.334 (2007). http://dx.doi. org/10.1590/S0104-14282007000400014

11. Cao, A. & Heeger, A. J. - Synthetic Metals, 52, p.193 (1993). http:// dx.doi.org/10.1016/0379-6779(92)90307-5

12. Satheesh, K. K.; Geetha, S. & Trivedi, D. C. - Curr. Appl. Phys., 5, p.603 (2005).

13. Trivedi, D. C. - “Handbook of Organic Conductive Molecules and Polymers”, Wiley, New York (1997).

14. MacDiarmid, A. G. & Epstein, J. A. - Synthetic Met., 65, p.103 (1994). http://dx.doi.org/10.1016/0379-6779(94)90171-6

15. MacDiarmid, A. G. & Epstein, J. A. - Synthetic Met., 69, p.85 (1995). http://dx.doi.org/10.1016/0379-6779(94)02374-8

16. Rovere, J. & Correa, C. - Polímeros, 18, p.12 (2008). http://dx.doi. org/10.1590/S0104-14282008000100007

17. Rodrigues, M.A.S. ; Ferreira, J.Z., Amado, F.D.R.; Ferreira, C. A. ; Bischoff, M. R. & Bernardes, A. M. - Desalination, 330, p.227 (2007).

18. Solt, G. S - “Industrial Electrochemical processes”, In: Electrodialysis, A.T. Kuhn (ed.), Amsterdam (1971).

19. Amado, F.D.R. “Produção e aplicação de membranas com polímeros convencionais e polianilina para uso em eletrodiálise no tratamento de efluentes industriais”, Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil (2006).

20. Girotto, E. M. & Santos, I. A. - Quím.Nova, 25, p.639-647 (2002).

21. Jousseaume, V.; Morsli, M.; Bonnet, A. & Lefrant, S. - Opt. Mater, 9, 484 (1998). http://dx.doi.org/10.1016/S0925-3467(97)00089-X

22. Strathmann H. - “Electrodialysis and related processes”, in: Membrane Separation Technology R. D. Noble and S. Stern (ed.), New York (1995).

23. Amado, F. D. R.; Rodrigues, M. A. S.; Bertuol, D. A.; Bernardes, A. M.; Ferreira, J. Z. & Ferreira, C. A. - J. Memb. Sci., 330, p.227 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2008.12.065

24. Wan, M. - Synthetic Met., 31, p.51 (1989). http://dx.doi. org/10.1016/0379-6779(89)90626-7

25. Silverstein, R. M.; Bassler, G. C. & Morril, T. C. - “Spectrometric identification of organic compounds”, John Wiley Ed, New York (1991).

26. Silva, J. E. P.; Temperini, M. L. A. & Torresi, S. I. C. - Electrochem. Actla, 44, p 1887 (1999).
5883716e7f8c9d0a0c8b48cd polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections