Estudo por técnicas espectroscópicas de copolímeros semicondutores sintetizados eletroquimicamente
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Bento, Danielly Cristina
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Resumo
Resumo: O P3MT é um importante polímero conjugado com aplicações no campo da optoeletrônica orgânica, principalmente em dispositivos orgânicos emissor de luz (OLEDs) e em células solares poliméricas (CSPs) O poli (3-metiltiofeno) (P3MT) e os copolímeros de P3MT com polidifenilamina (PDFA) foram estudados neste trabalho com o objetivo de definir condições de síntese em que se obteve filmes com propriedades ópticas diferenciadas e resposta eletroquímica característica do P3MT Os homo e copolímeros foram sintetizados eletroquimicamente a 5 ou 18 C em meio não aquoso através da oxidação dos monômeros, utilizando-se uma célula com três eletrodos e uma solução de ,1 mol L-1 LiClO4 ou Et4NBF4 em acetonitrila (ACN) Os filmes foram depositados sobre placas de platina para um melhor controle do processo Dois diferentes copolímeros foram obtidos, o sintetizado em camada denominado poli(difenilamina-co-3-metiltiofeno) (P(DFA-co-3MT)) e o sintetizado através da solução 5:1 P3MTe DFA denominado de mistura PDFA/P3MT O comportamento eletroquímico dos filmes foi verificado por Voltametria Cíclica (VC), e esses filmes foram caracterizados por espectroscopia de refletância (UV-Vis), Raman, ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e fotoluminescência (PL) Com as caracterizações as condições de síntese (concentração do monômero e eletrólito, potencial aplicado e tempo) foram definidas Por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi possível visualizar a mudança na morfologia e espessura dos filmes com a variação de temperatura e eletrólito na síntese Com base em dados obtidos por espectroscopia de refletância, foi possível caracterizar as espécies químicas na matriz do polímero utilizando o método de ressonância Raman Ambos os resultados dos espectros de Raman e de PL conduziram à caracterização de três estruturas (formas aromática, cátion radical e dicátion) que formam as cadeia dos homo e copolímeros As medidas de EPR foram determinadas para quantificar a estabilização espécies semiquinônica a 298 e 77 K Os dados de PL, EPR e Raman indicaram que em baixas temperaturas ocorreu a maior estabilização do cátion radical nos copolímeros do que nos homopolímeros Os parâmetros potencial de ionização (I), afinidade eletrônica (A) e energia de gap (Eg) foram determinados com base nas análises técnicas realizadas Os valores de I e A encontrados possibilitam a aplicação desse material como interface de diferentes dispositivos, e os valores de Eg para os copolímeros em baixas temperaturas apresentaram-se menores que os do homopolímero em ambas as temperaturas
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Palavras-chave
Físico-química, Eletroquímica, Optoeletrônica, Polímeros conjugados, Semicondutores orgânicos, Physical chemistry, Electrochemistry, Optoelectronics, Conjugated polymers, Organic semiconductors