Filmes nanoestruturados de polianilina e argila para aplicação em sensores ambientais

In this study the development of environmental sensors began from the fabrication of nanoestrutured films obtained by the technique of Layer-by-Layer (LbL). The films of obtaining a nanocomposite material composed of polyaniline (PAni) and montmorillonite clay nanoparticles using the technique mentioned above, allows a detailed study and essential for this work, wich are for subject to various characterizations, wich include ultraviolet visible spectroscopy (UV-vis), Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) and Raman, scanning electron microscopy (SEM), is used to visualize the morphological construction of LbL films, X-ray diffraction (XRD), wich allows for characterization and molecular atomic arrangements in solids, atomic interplanar distance and determination of crystal structure, this study uses the technique to check the spacing and thickness of the films and built specially for characterizing the intercalation of polymer and clay in order to get results showing the intercalation of polymer precisely the spaces of lamellar clay. The electrochemical sensor developed here is intend to apply for environmental control in order to detect contaminants in water, such as heavy metals (copper, lead and cadmium). The evaluation of these sensors that are made from nanostructured PAni films and nanoparticles of clay is made from the electrochemical detection by cyclic voltammetry and improved method of stripping square wave voltammetry, for such contaminants in samples of knows concentrations. The LbL films made in this work show quite interesting results, highlighting the partial intercalation of PAni in the interlamelar spaces of Clay (characterized by XRD) and the heavy metal detection by voltammetry.Universidade Federal de Minas GeraisO desenvolvimento de sensores ambientais iniciou-se a partir da fabricação de filmes nanoestruturados obtidos através da técnica de automontagem camada por camada (LbL, do inglês Layer-by-Layer). Os filmes fabricados a partir da obtenção de um material nanocompósito composto de polianilina (PAni) e nanopartículas de argila montmorilonita através da técnica LbL motivaram esse trabalho. Esses filmes foram submetidos às espectroscopias na região do ultravioleta visível (UV-vis), no infravermelho (FTIR, do inglês Fourier Transformed Infrared Spectroscopy) e Raman, microscopias eletrônica de varredura (MEV), difração de raio-X (DRX), que permite caracterizações aos arranjos atômicos e moleculares em sólidos, além de verificar a estruturação das camadas de polímero e argila, a fim de obtermos resultados que comprovem a intercalação do polímero nos espaços interlamelares da argila. O sensor eletroquímico aqui desenvolvido tem como finalidade a aplicação para controle ambiental, a fim de detectar metais pesados (cobre, chumbo e cádmio). A avaliação destes sensores obtidos de filmes nanoestruturados de PAni e nanopartículas de argilas é feito a partir da detecção eletroquímica por voltametria cíclica, além de medidas de voltametria de redissolução por onda quadrada, realizadas em soluções de concentrações conhecidas. Os filmes LbL fabricados neste trabalho apresentaram resultados bastante interessantes, principalmente no que diz respeito a intercalação parcial da PAni nos espaços interlamelares da argila (caracterizada por DRX) e a detecção dos metais pesados por voltametria