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BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autora: Watanabe, Noêmia
Título: Estudo das Propriedades Estruturais e Eletrônicas de Agregados Metálicos (Cu, Co) em Matrizes de Polímeros Condutores Obtidos por Eletroquímica
Ano: 2002
Orientador: Prof. Dr. Oswaldo Luiz Alves
Departamento: Química Inorgânica
Palavras-chave: Polímeros condutores, Eletroquímica, XAS
Resumo: Materiais compósitos formados por metal-polímero condutor têm apresentado diferentes aplicações tecnológicas como catalisadores, sensores ou dispositivos magnéticos. O desempenho destes materiais depende do tipo de interação existente entre o polímero e o metal assim como da estrutura cristalina dos agregados. Diferentes estudos têm sido realizados para entender este tipo de interação, contudo, esse assunto ainda é motivo de grande controvérsia. Neste trabalho, estudou-se a incorporação eletroquímica de Cu em polipirrol e Co em polipirrol e polianilina. As evoluções estruturais e eletrônicas ocorridas nos metais durante sua incorporação na matriz polimérica foram acompanhadas através de medidas de XAS (Espectroscopia de Absorção de raios-X) in situ nas bordas K do Cu e do Co. Para a realização destas medidas, foi necessária a construção de uma célula eletroquímica adequada para este tipo de experimento. A interação existente entre o metal e o polímero foi analisada através de medidas de XAS ex situ nas bordas K do N e O. Medidas nas bordas L2,3 dos metais foram realizadas para investigar os efeitos da exposição das amostras ao ar e imagens de MEV (microscopia eletrônica de varredura) forneceram informações morfológicas dos compósitos formados. Medidas de magnetização (EC-AGM) em amostras de Co/polipirrol forneceram informações a respeito de suas propriedades magnéticas e medidas de espectrometria RBS (retroespalhamento Rütherford) forneceram informações a respeito da composição do material. Uma das das contribuições deste trabalho foi a demonstração da existência de interação metal-polímero, sendo que o tipo de interação que se forma é altamente dependente da natureza do polímero, do metal e do meio eletrolítico no qual se trabalha.
Abstract: Metal-conducting polymer composites have shown potential technological applications in catalytic, electronic and magnetic devices and its applicability is dependent on the metal crystalline structure as well on the metal-polymer interaction. There are some studies on the nature of the metal-polymer interaction in these composites however there is still a lot of controversy. In this present work, the electrochemical insertion of Cu into polypyrrole and Co into polypyrrole and polyaniline were investigated. In situ X-ray Absorption Spectroscopy (XAS-XANES&EXAFS) at Cu and Co K edege were used to follow the electronic and structural environment of the metal during its reductive process. An electrochemical cell was specially designed for these in situ measurements. The metal/polymer interaction was also investigated by ex situ XANES measurements at the N and O K edges. Cu and Co L2,3 edges were studied in order to verify if there was any sample evolution after air exposure. Morphological information was obtained by Scanning Electron Microscopy (SEM) images. Magnetic properties of Co/polypyrrole samples were evaluated by using an Electrochemical Alternating Gradient Magnetometry (EC-AGM) and Rütherford Backscattering Spectrometry (RBS) furnished the composition on the synthetized material. An important contribution of this work was the confirmation of the metal-polymer interaction that is highly dependent of the polymer nature, the metal and the electrolytic medium.
Arquivo (Texto Completo): vtls000253729.pdf ( tamanho: 5,97MB )

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