Síntesis y estudio óptico, estructural y térmico de membranas de polyvinyl alcohol (PVA) dopadas con dióxido de titanio (TiO2)

Se sinterizaron membranas poliméricas compuestas (1−x)PVA: xTiO2 (0,025 ≤ x ≤ 0,250) por mezclas en disolución acuosa, estudiándose inicialmente el efecto del pretratamiento térmico sobre la conformación molecular de las cadenas de PVA en las membranas, lográndose determinar los parámetros experimentales óptimos para la incorporación de rellenos cerámicos de TiO2 dentro de la matriz polimérica de PVA. Se ha establecido que el pre-tratamiento térmico en membranas poliméricas de PVA influye sobre la proporción de fases cristalinas, interfaciales y amorfas dentro de la matriz, así como en la capacidad de absorción de agua en las membranas. La influencia de los rellenos cerámicos de TiO2 sobre la matriz polimérica de PVA se estudió por espectroscopía μ-Raman, espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos-X (XRD), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termo-gravimétrico (TGA), absorción UV-visible y microscopía de barrido electrónico (SEM). Resultados Raman y XRD mostraron las fases amorfa y monoclínica para el PVA y la fase anatasa para el TiO2. Micrografías SEM mostraron los rellenos de TiO2 dispersos en la matriz polimérica de PVA formando agregados. Resultados DSC y TGA mostraron transiciones de fase con la temperatura, la temperatura de transición vítrea (Tg) y la estabilidad térmica de la matriz polimérica. La energía de band gap óptico (Eg) relacionada con el TiO2 (anatasa) se calculó de medidas UV-visible, mostrándose una fuerte absorción en la región UV-cercana debido a los rellenos cerámicos. Se encontró una fuerte dependencia del orden estructural y vibracional (Raman, FT-IR y XRD) de las membranas con el cambio en contenido de rellenos de TiO2 en la matriz polimérica. El análisis térmico (DSC y TGA) mostró el entrecruzamiento de las cadenas, la segregación de regiones amorfas y cristalinas y la formación de regiones ricas y pobres en polímero, debido a los rellenos cerámicos dentro de las fases amorfas en la matriz, que junto con las moléculas de agua también influyeron sobre el corrimiento de la temperatura de transición vítrea (Tg) a temperaturas cercanas al ambiente. Espectros de absorción óptica (UV-vis), también presentaron saltos, debido a las transiciones ópticas del TiO2. (Texto tomado de la fuente)

• Autores: Romero Salazar, Juan David
• Fecha de publicación: 2015
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/53439
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/53439; http://bdigital.unal.edu.co/48016/
• Palabra clave: 5 Ciencias naturales y matemáticas / Science; 53 Física / Physics; 54 Química y ciencias afines / Chemistry; 6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology; Polyvinyl Alcohol; Anatasa; Espectroscopia μ-Raman; FT-IR; XRD; Cristalinidad; Fases térmicas; Band Gap; DSC; TGA; Poly(vinyl alcohol); Anatase; Micro-Raman scattering; FT-IR, XRD; Crystallinity; Thermal phases; Band Gap; DSC; TGA
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional