Identificação e caracterização de materiais por espectroscopia Raman

Abstract

O presente trabalho descreve o estudo de métodos e parâmetros utilizados para a identificação e caracterização de materiais diversos, com ênfase em compostos de carbono como grafite, grafeno, nanotubo e óxido de grafite, por espectroscopia Raman com uso do espectrômetro LabRam da Horiba/Jobin Yvon com linha de laser He-Ne 632,8 nm localizado no Laboratório de Materiais Poliméricos (LaPol) no Departamento de Materiais da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). É apresentado um breve resumo das teorias envolvidas na espectroscopia Raman, alguns conceitos e definições sobre sistema de gestão da qualidade, a estrutura do laboratório de ensaios espectroscópicos do LaPol, a descrição do espectrômetro LabRam da Horiba/Jobin Yvon, os procedimentos para realização das análises e discussão dos resultados. Esse relato é complementado com a apresentação de exemplos de materiais analisados por espectroscopia Raman, de comentários sobre os procedimentos de preparação de amostras e ensaios e de discussões sobre a interpretação dos espectros obtidos assim como a verificação da calibração do equipamento com padrão de silício e comparativo de uma amostra de poliestireno com valores de referência da norma ASTM E1840. A expectativa é que este trabalho sirva como material base fornecendo conceitos e exemplos que possam ser utilizados futuramente em outros trabalhos acadêmicos, pesquisa e até mesmo na indústria.

This document describes the study methods and parameters used for the identification and characterization of various materials, with emphasis on carbon compounds such as graphite, graphene, nanotube and graphite oxide, by Raman spectroscopy with use of LabRam spectrometer Horiba/Jobin Yvon with 632.8 nm He-Ne laser line localized in Polymer Materials Laboratory (LaPol) of the Department of Materials Engineering in Engineering School at the Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). It is presented a brief summary of the theories involved in Raman spectroscopy, some concepts and definitions on quality management systems, the structure of laboratory spectroscopic assays of Lapol, the description of LabRam spectrometer from Horiba/Jobin Yvon, the procedures for carrying out the analysis and discussion of results. This report is complemented by the presentation of examples of materials analyzed by Raman spectroscopy, comments on the procedures for preparation of samples and testing and discussions on the interpretation of spectra as well as the verification of calibration of the equipment with silicon standard and a comparative polystyrene sample with reference values of ASTM E1840. It is expected that this work will serve as base material providing concepts and examples that can be used in the future in other academic works, research and even in the industry.