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Título: "Síntese e caracterização de difenil-4-amina-sulfonatos de cobre (II) e zinco (II) e estudo de suas interações com a polianilina"
Autor(es): Goldner, Silvana
Orientador: Machado, Luiz Carlos
Data do documento: 3-Nov-2010
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Neste trabalho foram obtidos dois sulfonatos metálicos: difenil-4-amina-sulfonato de Cobre (II) hexa-hidratado, Cu(DAS)2.6H2O, e difenil-4-amina-sulfonato de Zinco (II) penta-hidratado, Zn(DAS)2.5H2O; sintetizados a partir de difenil-4-amina-sulfonato de Bário e dos sais dos respectivos íons na forma sulfato. Os sulfonatos foram caracterizados quanto aos teores elementares CHNS e dos metais. A análise de IV mostrou uma mudança de simetria no Cu(DAS)2.6H2O com relação ao sulfonato de Bário motivada por um novo alinhamento dos ligantes ao redor do íon Cobre e pela presença de água. A caracterização térmica empregou duas atmosferas: dinâmica de ar e N2. Dados da TGA/DTGA para o composto de Cobre (II) mostraram que a desidratação ocorreu em duas etapas, evidenciando o caráter distinto das ligações das moléculas de água. Sob atmosfera oxidante obteve-se um resíduo estável (CuO) enquanto que, sob atmosfera inerte foi obtido um resíduo contendo ainda carbono e uma parte sulfurada. No complexo de Zinco (II), a desidratação ocorreu em uma única etapa, obtendo-se o mesmo resíduo (ZnO) nas duas atmosferas. O conjunto das análises realizadas permitiu estabelecer uma fórmula adequada para os compostos, a localização dos sítios de ligação no ligante e o tipo de coordenação assumida pelo ligante ao redor do íon metálico. Os complexos sintetizados foram então empregados na síntese eletroquímica da polianilina, na ausência e na presença dos sulfonatos, através de ciclos sucessivos, na proporção 1:1 (Anilina:DAS) e na faixa de potencial de -0,1 a 1,5 V. Sem sulfonatos, a corrente aumentou com o número de ciclos sem que houvesse degradação. Na presença dos sulfonatos (de Sódio, Cobre e Zinco) ocorreu a oxidação do ânion DAS e por isso houve uma diminuição na corrente. Os depósitos preparados foram caracterizados por IV, que mostrou a presença dos sulfonatos e a ausência de produtos de degradação, como a p-benzoquinona.A micrografia do depósito de polianilina sem sulfonatos apresentou uma estrutura bastante porosa. Entretanto, as micrografias da polianilina com sulfonatos apresentaram estruturas mais compactas, com crescimento bidimensional para o sulfonato de Sódio, e misto para os sulfonatos de Cobre (II) e Zinco (II). A morfologia dos depósitos contribuiu diretamente nos resultados da epectroscopia de impedância eletroquímica, nos quais os depósitos contendo sulfonatos de Cobre (II) e Zinco (II) apresentaram menor resistência.
In this work two metal sulfonates were obtained: Copper (II) diphenyl-4-amine-sulfonate hexahydrate, Cu(DAS)2.6H2O, and Zinc (II) diphenyl-4-amine-sulfonate pentahydrate, Zn(DAS)2.5H2O. Both were synthesized from diphenyl-4-amine-sulfonate and barium salts of their ions in the form sulfate. The sulfonates were characterized by the elemental contents CHNS and metals. The IR analysis showed a change of the symmetry the Cu(DAS)2.6H2O in comparison the barium sulfonate motivated by a new alignment of the ligands around the Copper ion and the presence of water. The thermal characterization employed two atmospheres: the synthetic air and N2. TGA/DTGA results for the compound of Copper (II) shows that dehydration took place in two stages, showing the distinct character of the connections of water molecules. Under oxidizing atmosphere was obtained a stable residue (CuO), while, under inert atmosphere was obtained a residue containing carbon and even some sulfur. In the complex of Zinc (II), the dehydration followed in a single stage and the same residue (ZnO) was obtained in the two atmospheres. All the analysis performed allowed us to establish an appropriated formula for the compound, the location of ligand binding sites and the type of coordination assumed by the ligand around the metal ion. The complexes synthesized were then used in the electrochemical synthesis of polyaniline, in the absence and presence of sulfonate, through successive cycles, 1:1 (Aniline: DAS) and in the potential range from -0.1 to 1.5 V. Without sulfonates, the current increased with the number of cycles with no degradation. In the presence of sulfonate (Sodium, Copper and Zinc) the oxidation of the anion DAS took place leading to a decrease in current. The deposits were characterized by IR, showing the presence of sulfonate and the absence of degradation products, such as p-benzoquinone. The micrograph of the deposit polyaniline without sulfonate showed a very porous structure. However, micrographs of polyaniline with sulfonates showed structures more compact, with two-dimensional growth for the Sodium sulfonate, and mixed for Copper (II) and Zinc (II) sulfonates. The morphology of the deposits has contributed directly to the results of the electrochemical impedance spectroscopy, since the deposits containing sulfonate Copper (II) and Zinc (II) showed lower resistance
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4659
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