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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Martini, Milena
Título: Propriedades Fotoeletroquímicas do Polipirrol-Dodecilsulfato
Ano: 1998
Orientador: Prof. Dr. Marco-Aurelio De Paoli
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Polímeros intrinsecamente condutores, Impedância eletroquímica, Fotocorrente
Resumo: As propriedades fotoeletroquímicas do polipirrol, PPy, dopado com um surfactante são examinadas neste trabalho de forma sistemática. O dodecilsulfato, DS, possibilita a síntese em meio aquoso, com a formação de um filme flexível de boa estabilidade eletroquímica, mecânica e eletrocrômica. A interação da luz com a superficie de um filme de PPy-DS reduzido (semicondutor tipo-p) numa célula é observada na forma de fotocorrentes catódicas. Modelos desenvolvidos para semicondutores inorgânicos sólidos e microporosos foram usados para discutir os resultados obtidos nos experimentos. Filmes obtidos por síntese galvanostática ( Q=10-190 mC cm ) sobre eletrodos de Pt, geram fotocorrentes superficialmente homogêneas de 2,5 mA cm quando iluminados com luz policromática de 152 mW cm numa célula em contato com eletrólito aquoso. Espectros de fotocorrente medidos entre 350 e 600 nm apresentam duas transições eletrônicas indiretas em 1,7 e 2,8 eV, atribuídas a transições entre níveis no interior do gap, com potencial de banda plana EBP = -0,37 V vs Ag/AgCl. As transições foram observadas também nos espectros de absorbância UV/Vis. A espessura da camada de depleção de um filme de 0,75 mm é de 23 nm. Efeitos de morfologia, espessura, grau de oxidação e iluminação dos filmes foram observados por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica e a análise dos resultados foi feita por meio de circuitos equivalentes. Observou-se um aumento de 40% da densidade de portadores no filme sob iluminação. O Microscópio de Varredura para a Caracterização de Semicondutores (SMSC) foi usado para medidas de fotocorrente com resolução espacial e para a fotoeletrossíntese de PPy-DS sobre regiões específicas de um eletrodo de TiO2 microporoso com bons resultados.
Abstract: The photoelectrochemical properties of polypyrrole, PPy, doped with a surfactant are systematically examined in this work. Dodecylsulfate, DS, makes possible the synthesis in an aqueous medium yielding flexible films with good electrochemical, mechanical and electrochromic stabilities. The interaction of light with the surface of a reduced PPy-DS film (p-type semiconductor) in a cell is observed as cathodic photocurrents. Models developed for solid and microporous inorganic semiconductors were used to discuss the results. Films obtained by galvanostatic synthesis (Q = 10-190 mC cm) on Pt electrodes generate superficially homogeneous photocurrents of ca. 2.5 mA cm when they are irradiated with polychromatic light of 152 mW cm in a cell, in contact with an aqueous electrolyte. Action spectra measured between 350 and 600 nm show two indirect electronic transitions at 1.7 and 2.8 eV, assigned to intermediate transitions in the gap, and a flat band potential EBP = -0.37 V vs Ag/AgCl. The depletion layer thickness of a 0.75 mm thick film is 23 nm. Effects of morphology, thickness, oxidation degree and illumination of the films were observed by Electrochemical Impedance Spectroscopy and the results were analysed using equivalent circuits. An increase of 40% of the charge carriers was observed in a film under illumination. The Scanning Microscope for Semiconductor Characterisation (SMSC) was used to measure photocurrents with spatial resolution and to make a photoelectrosynthesis of PPy-DS on specific regions of a microporous TiO2 electrode with good results.
Arquivo (Texto Completo): vtls000186846.pdf ( tamanho: 3,53 MB )

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