Caracterização vibracional de copolímeros semicondutores

dataload.collectionmapped01 - Doutorado - Químicapt_BR
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dc.contributor.advisorSantana, Henrique de [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorCarvantes, Thiago Nogueira Marquespt_BR
dc.contributor.bancaRodrigues, Paulo Rogério Pintopt_BR
dc.contributor.bancaOlivati, Clarissa de Almeidapt_BR
dc.contributor.bancaDuarte, José Leonilpt_BR
dc.contributor.bancaPhiladelphi, Laura Oliveira Pérespt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:34:14Z
dc.date.available2024-05-01T14:34:14Z
dc.date.created2016.00pt_BR
dc.date.defesa26.02.2016pt_BR
dc.description.abstractResumo: Os poli(3-alquiltiofenos) (P3AT´s) consistem em uma importante classe de polímeros semicondutores amplamente empregados no campo da optoeletrônica, como os dispositivos orgânicos emissores de luz (OLED´s), células solares poliméricas (CSP´s), baterias recarregáveis, transistores orgânicos Devido a isso, inúmeras pesquisas vêm sendo desenvolvidas no intuito de sintetizar esta classe de polímeros com outros materiais a fim de confeccionar dispositivos cada vez mais eficientes No presente trabalho, foi avaliada a influência nas propriedades de um dos P3AT´s, o poli(3-hexiltiofeno) (P3HT), em função do eletrólito de suporte utilizado na síntese, LiClO4/ACN ou Et4NBF4/ACN, além do efeito da adição de outros dois polímeros, polidifenilamina (PDFA) e o 1-[3-(metoxicarbonil)propil]-1-fenil-[6,6]metanofulereno (PCBM), ao P3HT O filme de P3HT foi sintetizado por cronoamperometria (CA) em solução de 11-1 mol L-1 LiClO4 ou Et4NBF4 em acetonitrila (ACN) O filme de PDFA por voltametria cíclica (VC) em solução de 11-1 mol L-1 LiClO4/ACN A blenda denominada poli(difenilamina-co-3-hexiltiofeno), P(DFA-co-3HT), foi sintetizada em “camadas”, sendo uma de PDFA, gerada por VC, e outra de P3HT, gerado por CA A blenda denominada P3HT/PDFA, solução de 1:1, foi sintetizada por CA O material denominado CP3(HT-OT) foi obtido, por CA, a partir de solução 1:1 dos monômeros 3-hexiltiofeno e 3-octiltiofeno As blendas denominadas P3HT/PCBM e CP3(HT-OT)/PCBM foram sintetizadas nas mesmas condições descritas para os filmes de P3HT e CP3(HT-OT) obtidos em solução 11-1 mol L-1 de Et4NBF4/ACN, exceto pelo fato que, após a síntese eletroquímica, foi depositado, sob esses filmes, 5 µL de uma solução de 6,7 mg mL-1 de PCBM em clorofórmio A VC do filme de P3HT demonstrou a presença de dois segmentos, cátion radical e dicátion, durante a oxidação do filme, sendo que o primeiro segmento apresentou-se mais estável Esse resultado foi comprovado pelo Raman in situ (?ext = 532 nm) e pela espectroscopia de Reflectância, que ainda demonstrou um efeito de desdopagem do material em função do tempo A espectroscopia Raman ex situ ainda verificou que o P3HT é sensível ao tempo de irradiação do laser A adição de PDFA ao P3HT alterou a energia de gap e a afinidade eletrônica do último porém pouco influenciou o potencial de ionização A espectroscopia Raman verificou que a incorporação da PDFA aumentou a quantidade de segmentos quinônicos na matriz do material Também foi verificada uma alta estabilidade, por ressonância paramagnética eletrônica, Raman e espectroscopia de fotoluminescência, do segmento cátion radical nos filmes de P3HT, P3HT/PDFA e P(DFA-co-3HT) devida ao aumento da cristalinidade desses materiais A alteração do eletrólito de suporte na síntese dos filmes, de LiClO4/ACN para Et4NBF4/ACN, influenciou significativamente nos valores de resistência de transferência de carga (na ordem de 1 vezes), na morfologia dos filmes e nas propriedades ópticas dos materiais, sobretudo na energia de gap e na afinidade eletrônica A adição de PCBM aos filmes de P3HT e CP3(HT-OT) gerou uma estabilização dos segmentos carregados positivamente em suas matrizes em função do potencial aplicado, além de uma pequena redução da resistência de transferência de carga Entretanto, também foi observada uma supressão na emissão dos filmes e, a partir dos diagramas de Bode, uma menor difusão do éxciton com a adição do PCBMpt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The poly(3-alkylthiophenes) (P3AT´s) consists an important class of semiconducting polymers widely employed in the field of optoeletronics, such as organic light emitting diodes (OLED´s), polymer solar cells (CSP´s), rechargeable batteries, organic transistors Due to this, many studies have been developed in order to synthesize this class of polymers with other materials to manufacture more efficient devices In this present work, it was evaluated the influence on the properties of one of P3AT´s, poly(3-hexylthiophene) (P3HT), as a function of the supporting electrolyte used in the synthesis, LiClO4/ACN or Et4NBF4/ACN, besides the effect of the addition of two polymers, polydiphenylamine (PDFA) and phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM), to P3HT The P3HT film was synthesized by chronoamperometry (CA) in solution of 11-1 mol L-1 Et4NBF4 or LiClO4 in acetonitrile (ACN) The PDFA film was synthesized by cyclic voltammetry (CV) in solution of 11-1 mol L-1 of LiClO4/ACN The blend called poly(diphenylamine-co-3-hexylthiophene), P(DFA-co-3HT), was synthesized into “layers”, being one of PDFA, generated by CV, and other of P3HT, generated by CA The blend called, solution 1:1, was synthesized by CA The material called CP3(HT-OT) was obtained, by CA, from a solution 1:1 of 3-hexylthiophene and 3-ocrylthiophene monomers The blends called P3HT/PCBM and CP3(HT-OT)/PCBM were synthesized under the same conditions described for the P3HT and CP3(Ht-OT) films, obtained in solution of 11-1 mol L-1 Et4NBF4/ACN, except that, after the electrochemical synthesis, was deposited, on the films, 5 µL of a solution of 67 mg mL-1 of PCBM in chloroform The CV of P3HT film showed the presence of two segments, radical cation and dication, during oxidation of the film, wherein the first segment showed to be more stable This result was confirmed by in situ Raman (?ext = 532 nm) and by Reflectance spectroscopy, that also showed undoping effect as a function of time The ex situ Raman spectroscopy still verified that P3HT is sensitive to the laser irradiation time The addition of PDFA to P3HT changed the band gap and the electron affinity of the latter but had little influence on the ionization potential Raman spectroscopy verified that the incorporation of PDFA increased the amount of quinoid segments in the matrix material Also a high stability was observed by electron paramagnetic resonance, Raman and photoluminescence spectroscopy of radical cation and dication segments in P3HT, P3HT/PDFA and P(DFA-co-3HT) films due to increased crystallinity of these materials Changing the supporting electrolyte in the synthesis of films, LiClO4/ACN for Et4NBF4/ACN, influenced significantly the value of the charge transfer resistence (on the order of 1 times), the morphology of the films and optical properties of the materials, particularly in the band gap and eléctron affinityThe addition of PCBM to P3HT and CP3(HT-OT) films generated a stabilization of the segments positively charged in their matrices as a function of applied potential and a small reduction in charge transfer resistence However, a suppresion in films emitting was also observed and, from the Bode diagrams, a lower exciton diffusion with the addition of PCBMpt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Química) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/14647
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameQuímicapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual do Centro-Oestept_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Químicapt_BR
dc.subjectCopolímerospt_BR
dc.subjectPolímeros conjugadospt_BR
dc.subjectEletroquímicapt_BR
dc.subjectRaman, Espectroscopia dept_BR
dc.subjectCopolymerspt_BR
dc.subjectConjugated polymerspt_BR
dc.subjectElectrochemistrypt_BR
dc.subjectRaman spectroscopypt_BR
dc.titleCaracterização vibracional de copolímeros semicondutorespt_BR
dc.typeTesept_BR

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