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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Girotto, Emerson Marcelo
Título: Propriedades Eletrocrômicas e Fotoeletroquímicas do Polipirrol Dopado com Dodecilsulfato e Índigo Carmim
Ano: 2000
Orientador: Prof. Dr. Marco-Aurelio De Paoli
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Polímeros condutores, Eletrocromismo, Fotoeletroquímica
Resumo: Este trabalho está dividido em duas etapas: i) estudo do comportamento eletroquímico e eletrocrômico do polipirrol sintetizado eletroquimicamente na presença de dodecilsulfato de sódio (PPI-DS) e um corante dianiônico (índigo carmim) (PPI-DS-IC), e ii) estudo da influência do corante sobre as propriedades fotoeletroquímicas do PPI-DS. Foram determinadas as melhores condições de deposição dos filmes. Os materiais foram caracterizados por voltametria cíclica, cronoamperometria, espectroscopia UV-Vis, IV e Raman, microscopias eletrônica de varredura e de força atômica, espectroeletroquímica in situ e difratometria de raios-X. O PPI-DS-IC pode ter seu contraste óptico modulado na região entre 550 e 700 nm e apresentou menor tempo de resposta e maior contraste óptico que o PPI-DS. Em seguida montou-se e caracterizou-se dispositivos eletrocrômicos usando as mesmas técnicas descritas acima, além da espectroscopia de impedância eletroquímica. Utilizou-se para comparação um eletrólito sólido polimérico e um eletrólito líquido. O uso do eletrólito polimérico não prejudica o tempo de resposta do dispositivo, mas pode diminuir a eficiência eletrocrômica. Na segunda etapa foram montados dispositivos fotoeletroquímicos totalmente poliméricos. Observou-se que a densidade de fotocorrente aumenta de 38 nAcm (PPI-DS) para 85 nAcm (PPI-DS-IC), com Eaplicado = 0 V. Foram ainda montadas junções Schottky com o PPI-DS-IC como elemento metálico de alta função trabalho e um politiofeno substituído como material fotoativo. Os valores de densidade de fotocorrente de curto-circuito foram de ca. 0, 7 mAcm. Os dispositivos são adequados para o uso como fotodiodos.
Abstract: The present work is divided in two stages. i) study of the electrochemical and electrochromic behaviour of polypyrrole electrochemically synthesised in the presence of sodium dodecylsulfate (PPI-DS) and a dianionic dye (indigo carmine) (PPI-DS-IC), and ii) study of the effect of the dye on the photoelectrochemical properties of PPI-DS. The best deposition conditions were determined. The films were characterised by cyclic voltammetry, chronoamperometry, UV-Vis, IR and Raman spectroscopies, scanning electron and atomic force microscopies, in situ spectroelectrochemistry and X-ray diffraction. It was possible to modulate the optical contrast of the PPI-DS-IC in the range of 550 to 700 nm and this material presented shorter electrochromic response time and higher optical contrast comparing to PPI-DS. The following step was to assemble and characterise electrochromic devices using the aforementioned techniques and electrochemical impedance spectroscopy. Two different devices were assembled: using a polymeric electrolyte layer and a liquid electrolyte layer. The use of polymeric electrolyte has no drawbacks comparing to the liquid electrolyte device, including the response time. However, the overall electrochromic efficiency undergoes some drawbacks. In the second stage we assembled all-plastic photoelectrochemical devices. The photocurrent density increased from 38 nAcm (PPI-DS) to 85 nAcm (PPI-DS-IC), with Eapplied = 0 V. We also assembled Schottky junctions with PPI-DS-IC as high work function metal and a polythiophene derivative as photoactive material. These devices presented photocurrent values of ca. 0.7 mAcm and are suitable for using as photodiodes.
Arquivo (Texto Completo): vtls000211847.pdf ( tamanho: 5,19MB )

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