A moagem e a produção de derivados de grafite a partir de elétrodos, para aplicações em engenharia mecânica

Abstract

O presente estudo tem como base o conceito de economia circular. O principal objetivo é o desenvolvimento de técnicas de exfoliação para transformação de elétrodos de grafite em derivados de grafite ou grafeno, que sejam possíveis de ser industrializados. Foram estudados vários processos exfoliativos, com principal atenção na exfoliação com recurso a moinho de bolas. Neste foram testadas várias hipóteses de modo a obter um resultado o mais próximo possível do grafeno. Os materiais foram caracterizados através de diferentes técnicas. As mais relevantes são a espetroscopia de Raman e microscopia eletrónica de transmissão. A exfoliação com recurso a moinho de bolas em meio líquido na presença de dióxido de carbono foi a técnica que produziu melhores resultados, sendo possível a visualização de grafeno multicamada nas imagens de microscopia eletrónica de transmissão. A matéria-prima obtida terá como destino o reforço de compósitos poliméricos.

The present study is based on the concept of circular economy. The main goal is the development of exfoliation techniques for the transformation of graphite electrodes into graphite derivatives or graphene, which can be industrialized. Various exfoliation techniques were studied, mainly focusing on exfoliation in ball mill equipment. On this, multiple hypothesis were studied in order to achieve a result as close as possible to graphene. The materials were characterized using different techniques. The more relevant ones are Raman spectroscopy and transmission electron microscopy. The ball milling exfoliation technique in a liquid environment with presence of carbon dioxide produced the best results, being possible the observation of multilayer graphene on the transmission electron microscopy images. The obtained raw material will be used as reinforcement of polymeric composites.