Estudo das variáveis experimentais da síntese eletroquímica e caracterização das interfaces formadas por poli(3-metiltiofeno) e poli(3-octiltiofeno) em platina
Data
2023-02-16
Autores
Koenig, Leandro Rodrigues
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Resumo
No intuito de verificar as propriedades elétricas e ópticas dos sistemas formadas por poli(3-metiltiofeno), P3MT e poli(3-octiltiofeno), P3OT sob platina (Pt), para serem aplicados em dispositivos fotovoltaicos orgânicos, foram comparadas as preparações de diferentes interfaces com os poli(3-alquiltiofenos) em 18 ºC e sem o controle de temperatura por síntese eletroquímica. Estas interfaces foram preparadas como copolímero (Pt/P3MT:P3OT) e filmes em camadas (Pt/P3MT/P3OT e Pt/P3OT/P3MT). Para a caracterização desses sistemas foi utilizada a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), em que, a partir dos diagramas de Bode-Fase, foi possível monitorar a estabilização dos segmentos radical cátion e dicátion do anel tiofênico. Resultado esse referendado pelos estudos prévios por espectroeletroquímica, utilizando a técnica Raman in situ nas mesmas condições experimentais. Com isso, pode ser verificado os efeitos das variáveis experimentais, como temperatura de síntese e das diferentes formas de deposição. Foi avaliado que a temperatura foi um fator de extrema importância na síntese, visto que os filmes sintetizados a 18 ºC favoreceram a estabilização dos segmentos radical cátion na matriz polimérica e, além da temperatura, a deposição em camadas também favorece a estabilização destes segmentos, visto que a camada mais próxima ao eletrodo pode atuar como camada indutora da permanência dos segmentos radical cátion no sistema. A Espectroscopia de Fotoluminescência foi utilizada para verificar as emissões das diferentes interfaces, assim como o tempo de decaimento da fotoluminescência para verificar as propriedades ópticas destas interfaces, em que ocorre a contribuição de três formas de segmentos do anel tiofênico na matriz polimérica dos P3ATs. Estes resultados demonstraram que a quantidade relativa de segmentos radical cátion e dicátion na matriz polimérica afetam o tempo de vida desses segmentos nas diferentes interfaces, devido aos efeitos de emissão para estes sistemas como preparados.
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Palavras-chave
Poli(3-alquiltiofenos), Espectroscopia de fotoluminescência, Espectroscopia de impedância eletroquímica, Células fotovoltaicas orgânicas, Química, Eletroquímica, Química analítica, Polímeros semicondutores, Físico-química