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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Aguardando Data da Autorização para Disponibilizar o Arquivo com Texto Completo
Autor: Ito, Thiago Heiji
Título: Micelas gigantes: o processo de formação e a influência da estrutura molecular dos co-solutos
Ano: 2015
Orientador: Prof. Dr. Edvaldo Sabadini
Orientador: Prof. Dr. René Alfonso Nome Silva
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Micelas gigantes, Reologia, Calorimetria, Técnicas de espalhamento
Resumo: Micelas gigantes têm sido muito estudadas desde os anos de 1980 e suas propriedades têm atraído a atenção tanto do setor produtivo quanto acadêmico. Aumento de viscosidade, capacidade de reduzir o atrito hidrodinâmico, formação de fluidos viscoelásticos e do tipo gel, são alguns dos fenômenos que fazem deste, um sistema de interesse em ambos os setores. Na literatura, está relatada uma grande quantidade de sistemas com propriedades particulares, inclusive, responsivos a estímulos luminosos, elétricos ou mudança no pH, todas advindas de diversas combinações entre diferentes componentes. No entanto, pouco se conhece a respeito dos fatores que levam à formação (crescimento), à estabilidade e, consequentemente, aos diversos fenômenos que despertam tanto interesse desse tipo de sistema supramolecular. Neste trabalho, buscou-se compreender e sistematizar a influência da estrutura molecular de vários compostos aromáticos na capacidade de induzir a formação de micelas gigantes com surfactantes catiônicos, além de uma interpretação baseada na termodinâmica para compreender o processo de crescimento deste sistema supramolecular. Para isso foram utilizadas várias técnicas como reologia, espalhamento de luz e nêutrons, e calorimetria de titulação isotérmica, que demonstraram uma grande influência de fatores estruturais dos co-solutos aromáticos como a presença de carga, hidrofobicidade e, especialmente, a capacidade de empacotamento devido à planaridade da molécula, demostrado pela primeira vez. Além disso, os ensaios de calorimetria e espalhamento de luz elucidaram como se dá o processo de crescimento da micela, bem como, mostraram a importância que a carga superficial do agregado tem para transição entre micelas curtas e alongadas.
Abstract: Giant micelles have been studied since the 1980s and their properties have attracted the attention of both the productive sector and the academic. Viscosity increase, the ability in promote hydrodynamic drag reduction, formation of viscoelastic and gel-like fluids, are some of the phenomena that turn interesting the system in both approaches. In the literature, it is reported a large number of systems showing particular properties, including light, electrical stimuli or pH responsive, resulting from combinations of several different components. However, little is known about the factors that lead to formation (growth), stability and, consequently, to many phenomena which arouse such interest on that kind of supramolecular system. In this study, we tried to understand the influence of the molecular structure of various aromatic compounds in the ability to induce the formation of wormlike micelles with cationic surfactants, and an interpretation based on thermodynamics to understand the growth process of such supramolecular system. Several techniques like rheology, light and neutrons scattering, and isothermal titration calorimetry, have been used in order to study the system, which showed the influence of structural factors of the aromatic co-solutes such as presence of electrostatic charge, hydrophobicity, and the packing capacity due the planarity of the molecule, demonstrated for the first time. Additionally, calorimetric and light scattering measurements elucidated the growth process of the micelle, and showed the importance of the surface charge in transition between small and elongated micelles.
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