Recebido em 7/12/11; aceito em 9/8/12; publicado na web em 27/11/12 STUDY OF AQUEOUS DISPERSIONS OF CARBON NANOTUBES USING DIFFERENT SURFACTANTS. The dispersion of carbon nanotubes in water for their utilization in nanoscale devices is a challenging task. Comparative studies on interaction and dispersion of multi-wall carbon nanotubes (MWNT) using two different surfactants (sodium dodecyl sulfate, SDS, and polyoxyethylenesorbitanmonooleate, Tween 80) are presented. The interaction between carbon nanotubes and surfactants was studied by tensiometry, conductivimetry, and fluorimetry. The dispersions of MWNT in surfactants were characterized using a UV-vis spectrophotometer. For effective dispersion, the minimum weight ratio of MWNT to surfactant was 1:41 and 1:3 for SDS and Tween 80, respectively.Keywords: carbon nanotube; surfactant; dispersion.
INTRODUÇÃOOs nanotubos de carbono (CNTs) foram observados pela primeira vez por Iijima, 1 em 1991, e desde então têm recebido muita atenção devido às suas propriedades físicas exclusivas.2,3 Os CNTs exibem excelentes propriedades mecânica, elétrica, magnética e térmica, diâmetro de escala nanométrica, bem como razão de aspecto alta (~1000) em comparação com os silicatos lamelares (~200), que os tornam um elemento ideal de reforço para compósitos de polímeros. 3,4 Em diversas das suas importantes aplicações, os CNTs somente apresentam suas propriedades únicas se estiverem em uma dispersão altamente homogênea.5 No entanto, CNTs são pouco solúveis na maioria dos solventes. Devido à forte atração de van der Waals, eles exibem uma tendência a se agregarem e formarem grandes agregados de difícil dispersão. 6 No intuito de obter dispersões homogêneas, duas alternativas diferentes estão atualmente sendo utilizadas para dispersar os nanotubos de carbono, por exemplo, métodos mecânicos (físicos) ou métodos químicos. O uso de métodos mecânicos, como ultrassonicação e agitação com alta taxa de cisalhamento, permite a separação dos nanotubos uns dos outros. Além destes métodos fragmentarem os nanotubos durante o processo, causando a diminuição da razão de aspecto, também são métodos ineficientes e consomem tempo e energia elevados. Os métodos químicos usam surfactantes ou modificações químicas para alterar a energia de superfície dos CNTs, melhorando as características de molhabilidade e adesividade, e aumentam a estabilidade da dispersão no solvente. A funcionalização covalente inclui a ligação de diferentes grupos funcionais nas paredes dos nanotubos de carbono. No entanto, funcionalizações químicas agressivas causam um aumento nos defeitos nas paredes laterais, o que pode alterar as propriedades mecânicas e elétricas dos CNTs. geralmente é necessária uma alta concentração de surfactantes para se obter dispersões estáveis de CNTs, que é inconveniente devido ao alto custo dos surfactantes, seus impactos ambientais e por restringir o uso destas suspensões em materiais compósitos.
9Considerando a relevância dos surfactantes nas dispersões de CNTs, o objetivo do presente estudo foi comp...