Details

Materiais híbridos de polifosfatos: fotoquímica, caracterização (di)elétrica e sua utilização em capacitores eletroquímicos

by de Oliveira, Rodrigo José

Abstract (Summary)
A sinergia entre as propriedades de uma substância orgânica e outra inorgânica podeser obtida em um único material através do processo sol-gel. O processamento a baixastemperaturas permite a incorporação de substâncias orgânicas em matrizes inorgânicas. Estesmateriais híbridos podem possuir interação covalente entre o convidado e o hospedeiro(Classe 2) ou uma interação fraca do tipo eletrostática, van der Waals ou ligações dehidrogênio (Classe 1). Tais materiais apresentam propriedades únicas, compreendendo, porexemplo, a resistência mecânica da matriz inorgânica e a fotoluminescência do coranteorgânico. Neste espírito, buscou-se, neste trabalho de dissertação, desenvolver, caracterizar eaplicar materiais híbridos com propriedades de luminescência, condução elétrica ecapacitância, onde a matriz inorgânica reside em um gel de polifosfato. O primeiro sistemaobtido consistiu de um material híbrido onde o convidado orgânico foi a molécula derodamina B. Tal molécula sofreu uma lenta fotodecomposição sob irradiação no visívelgerando um material com forte luminescência no verde. Testes de ordem química forneceramsubsídios para se concluir que houve N-desetilação no corante por ação de radicaisoxigenados foto-produzidos. Desta forma, a matriz de polifosfato foi utilizada para obtençãode materiais híbridos com propriedades elétricas a partir de reações fotoquímicas. Híbridoscom polianilina e polipirrol foram obtidos. O polipirrol foi sintetizado por via químicaoxidativa, utilizando-se uma matriz oxidante de polifosfato de ferro, enquanto a PAni foiobtida fotoquimicamente, através da utilização de radiação UV e gama. Todos os polímerosforam obtidos na forma condutora, caracterizada por espectroscopia de absorção UV-Vis-NIR. Medidas de cronoamperometria mostraram que uma maior dose de pirrol e de radiação,no caso da anilina, levou a uma maior contribuição eletrônica à condutividade do material.Uma forte polarização de cargas espaciais foi observada em todos os materiais, reflexo da altaforça iônica da matriz de polifosfato. Enquanto houve uma diminuição da condutividadeiônica nos compósitos de pirrol, provavelmente devido à perda de água da matriz, um ganhona condutividade protônica foi observado nos híbridos de polianilina, que mantiveram ocaráter de gel. Observou-se, através de gráficos master da condutividade imaginária, que oshíbridos obtidos por irradiação UV tinham o mecanismo de condução afetado pela síntese,enquanto para todos os híbridos obtidos por irradiação gama não houve modificação nomecanismo de condução, provavelmente devido ao fato de que no primeiro caso há aformação concomitante do gel e do polímero, enquanto no segundo há a polimerização daPAni após a formação do gel. Pela incorporação de carbono grafite em uma matriz depolifosfato de alumínio e ferro, foi obtido um material que atuou como eletrodo para umcapacitor eletroquímico. Tal dispositivo apresentou menor capacitância volumétrica emrelação a um mesmo compósito acrescido de polianilina polimerizada na matriz inorgânica.Isto se deve à pseudocapacitância oriunda dos processos redox da polianilina
This document abstract is also available in English.
Bibliographical Information:

Advisor:Flamarion Borges Diniz; André Galembeck

School:Universidade Federal de Pernambuco

School Location:Brazil

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Relaxação dielétrica Capacitores eletroquímicos

ISBN:

Date of Publication:07/04/2008

© 2009 OpenThesis.org. All Rights Reserved.