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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Rodrigues, Maria Aparecida
Título: Propriedades Eletroquímicas e Eletrocrômicas de Poli(anilina) Preparada Quimicamente
Ano: 1991
Orientador: Prof. Dr. Marco-Aurelio De Paoli
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: -
Resumo: A poli(anilina) (PANI), conhecida desde o século passado, é um dos polímeros condutores mais estáveis e com melhor comportamento eletroquímico. Ela é obtida pela oxidação da anilina em meio ácido, tanto por via eletroquímica como por via química. Para aplicações em larga escala, a oxidação química é o método mais econômico e viável. Por esta razão, neste trabalho estudou-se com detalhes a síntese química da PANI e compararam-se suas propriedades com as da PANI obtida eletroquimicamente. Além disso, estudaram-se as propriedades eletrocrômicas de filmes finos da PANI obtida quimicamente. As amostras de PANI foram sintetizadas como um pó fino, pela oxidação química da anilina em meio ácido, usando três oxidantes diferentes: (NH4)2S2O8, KIO3 e K2Cr2O7. A condutividade elétrica desses polímeros foi avaliada em função da relação agente oxidante/monômero. Foi observado que, quando um excesso de monômero é empregado na síntese, obtém-se polímeros com maior condutividade elétrica. As propriedades eletroquímicas dos polímeros foram investigadas por voltametria cíclica e cronoamperometria. Estudos de voltametria cíclica em diferentes eletrólitos aquosos evidenciaram a participação do ânion do eletrólito no comportamento redox das PANIS. Observou-se também neste estudo, que o tipo de oxidante utilizado na síntese não exerce influência sobre a eletroatividade do material. Filmes finos desses materiais foram depositados sobre eletrodos opticamente transparentes, por evaporação de uma solução em THF. O comportamento eletrocrômico desses filmes. acompanhado por cronoamperometria, indicou um alto contraste cromático entre as formas neutra e oxidada, boa reversibilidade e estabilidade a repetidos saltos de potencial. Obtiveram-se também filmes de PANI/Acetato de Celulose (compósitos) a partir de suspensões de PANI em solução de acetato de celulose/ácido acético/água. Determinou-se a condutividade dos filmes em função do conteúdo de PANI. A condutividade variou de 10 a 10 S.cm para 29 a 42% de PANI. Observa-se um comportamento segundo o modelo de percolação.
Abstract: Poly(aniline), PANI, is known since the last century. It is one of the most stable and attractive conducting polymers. PANI is generally prepared by oxidation of aniline in acid medium, using a chemical oxidant or by electrochemical oxidation. For technological purposes and large scale synthesis the chemical method is more adequate. As a consequence, in this work we studied in detail the chemical synthesis of PANI and compared the properties of the products with these of the electrochemically synthesized materiaI. We also studied the electrochromic properties of the chemically prepared PANI. PANI was obtained as a fine powder by the chemical oxidation of aniline in acid medium using three different oxidation agents: (NH4)2S2O8, KIO3 and K2Cr2O7. We studied the variation of the polymer conductivity as a function of the oxidation agent to monomer ratio, during the synthesis. The most conductive polymer was obtained in an excess of monomer. Using cyclic voltammetry experiments we compared the electroativity of these samples with an electrochemically prepared polymer. These experiments showed that the chemically prepared PANI has properties very similar to electrochemically prepared polymer. We also concluded that the oxidizing agent in the chemical synthesis does not influence these properties. The study of the effect of different electrolytes on the redox behavior of chemical PANI has showed that the electroativity is influenced by the nature of the anion in solution. Fine PANI films were deposited on optically transparent electrode by casting of a THF solution of chemical PANI. The electrochromic properties of these films were studied by chronoamperometry. These have showed that chemical PANI has a high chromatic contrast, good reversibility and can be switched for many redox cycles with good stability. Composites of PANI and cellulose acetate have been prepared by casting of films from a suspension of PANI in cellulose acetate solution. Its conductivity, measured as a function of PANI content, changes from 10 a 10 S.cm for 29 to 42% of PANI. A percolation behavior is observed.
Arquivo (Texto Completo): vtls000037314.pdf ( tamanho: 5,41MB )

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