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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
 
Autor: Machado, Dirnei Aparecido
Título: Dispositivo Eletrocrômico Flexível de Grande Área Usando Polímeros Condutores
Ano: 2001
Orientador: Prof. Dr. Marco-Aurelio De Paoli
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Eletrocromismo, Janelas inteligentes, Espectroeletroquímica
Resumo: Atualmente o desenvolvimento de dispositivos eletrocrômicos(DEC) flexíveis e com grande área ativa vem gerando muito interesse pelas vantagens tecnológicas de suas aplicações nas janelas inteligentes. A poli(o-metoxianilina) (PoANI), sintetizada a partir da o-anisidina é um polímero eletrocrômico anódico e o poli(3,4- etileno dioxitiofeno)(PEDT), produzido pela Bayer na Alemanha é catódico. Ambos são solúveis em solventes orgânicos comuns e podem ser depositados como filmes. A flexibilidade do dispositivo eletrocrômico pode ser obtida com o uso de um eletrólito polimérico e filmes de óxido de estanho dopado com índio (ITO) depositados em poli(tereftalato de etileno) (PET) como eletrodos, para permitir a construção destes dispositivos em larga escala. Neste trabalho estudamos por espectroeletroquímica as propriedades do PEDT e da PoANI formando um dispositivo eletrocrômico sólido de 20 cm e configuração ITO-PET I PEDT-PSS I eletrólito polimérico I PoANI- TSA I ITO-PET. Utilizou-se cronoamperometria de duplo salto de potencial e espectroscopia vis/NIR. O espectro (470-1100 nm) do DEC apresentou uma banda com mínimo de transmitância em l = 640 nm (T = 15 %) na forma colorida e máximo (T = 92 %) na forma clara. Verificamos que os primeiros conjuntos de DEC apresentaram uma variação em l = 640 nm de 77 % de transmitância nos ciclos de potenciais iniciais e 45 % após 100 ciclos. Após a otimização das condições de preparação dos filmes poliméricos foi montado novo conjunto que apresentou uma variação em l = 640 nm de 52 % de transmitância constante durante 500 ciclos de coloração/descoloração. Um terceiro conjunto de DEC foi montado e apresentou uma variação de transmitância de 46 % durante 10 ciclos que diminuiu gradualmente para 22 % até 5 x 10 ciclos. A confecção de DEC flexíveis exclusivamente poliméricos mostrou-se satisfatória. O método de deposição, o equilíbrio de cargas e o controle da espessura dos filmes poliméricos e do eletrólito polimérico são fatores importantes para a otimização de um dispositivo eletrocrômico estável com boa variação de transmitância.
Abstract: Nowadays, the development of flexible electrochromic devices with large active area is generating great interest due to the technological advantages for applications in smart windows. Poly(o-methoxyaniline) (PoAni) synthesized from o-anisidine is an anodic electrochromic material and poly(3,4-ethylene dioxithiophene) (PEDT) produced by Bayer in Germany is cathodic. Both polymers are soluble in common organic solvents and can be deposited as films. The flexibility of the device can be obtained using a polymeric electrolyte and ITO electrodes coated on poly(ethylene terephtalate) films, permitting the construction of devices with large area. In this work we used spectroelectrochemistry to study the properties of PEDT and PoAni assembling a solid-state electrochromic device of 20 cm and configuration: ITO-PET I PEDT-PSS I polymeric electrolyte I PoAni-TSA I ITO-PET, using double potential step chronoamperometry and vis/NIR spectroscopy (470-1100 nm). The spectra (470-1100 nm) of the polymeric electrochromic device present in the colored state % T 640nm = 15 % and % T 640nm = 95 % in the bleached state. The first devices assembled presented a transmittance variation DT 640 nm = 77 %, decreasing to 45 % after 100 color/bleaching cycles. After optimization of the films deposition methods, new devices presented a constant transmittance variation DT 640 nm = 52 % during 500 color/bleaching cycles. A third group of devices, with a thinner electrolyte film, presented a transmittance variation DT 640 nm = 46 % during 10 cycles, decreasing to 22 % after 5 x 10 cycles. All-polymeric flexible solid-state electrochromic devices assembled in this work presented satisfactory results and pointed to the possibility of producing it with larger areas. The deposition method, charge equilibrium between the electrodes and the thickness of the different layers are important factors for optimization of the response of an electrochromic device with high stability and strong color changes.
Arquivo (Texto Completo): vtls000238360.pdf ( tamanho: 2,02MB )

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