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metadata.dc.type: Tese
Title: “Preparação e Caracterização de Compósitos Formados por Polímeros Conjugados e Nanopartículas de Óxidos Metálicos”
metadata.dc.creator: Santos, Fabio Santana dos
metadata.dc.contributor.advisor1: Garcia, Jarem Raul
metadata.dc.contributor.referee1: Dall'antonia, Luiz Henrique
metadata.dc.contributor.referee2: Philadelphia, Laura Oliveira Peres
metadata.dc.contributor.referee3: Laureto, Edson
metadata.dc.contributor.referee4: Santana, Henrique de
metadata.dc.contributor.referee5: Marchesi, Luis Fernando Quintino Pereira
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho, buscou-se desenvolver uma metodologia para preparação de compósitos polímeros conjugados/óxidos metálicos para aplicação em dispositivos fotovoltaicos. O objetivo foi a preparação in-situ dos polímeros e deposição dos óxido de TiO2, através da síntese eletroquímica sobre os substratos com arquitetura especialmente preparadas para isso. O trabalho foi dividido em três etapas, inicialmente preparou-se moléculas que possam dar origem a monômeros precursores de polímeros conjugados, derivados do poli-p-fenilenovinileno PPV e do politiofeno com os grupos ligados ao anel aromático da cadeia polimérica, do tipo (-O-(CH2)xCH3, X=9 ou 4), e o grupo CN. Foram feitos estudos teóricos baseados em DFT (teoria do funcional de densidade), e experimentais de reações de bromação por diferentes rotas, utilizando como solvente o CCl4, AcOMe e solução aquosa de HBr/KBr. As nanopartículas de ZnO foram sintetizadas pela rota hidrotermal. Em uma segunda etapa foi realizada a preparação de um copolímero (DCN-PPV/PPV) para avaliar o efeito do grupo CN na estrutura. Estudos de síntese eletroquímica de polímeros, copolímeros e compósitos polímero/nanoparticulas de óxido de TiO2 e ZnO, também foram realizados, com o intuito de criar uma forma de aplicação destes na construção de um protótipo de dispositivo fotovoltaico. Foram testados dois sistemas eletroquímicos, um composto por acetonitrila (ACN) e tetrafluoroborato de tetrabutilamonio (TBABF4), para síntese do polifluoreno (PF) e o polibenzofluoreno (PBF), e testou-se para este meio a adição de nanopartículas de oxido de titânio TiO2 e de zinco ZnO. Avaliou-se também a síntese eletroquímica dos polímeros poli-p-fenileno (PPP), politiofeno (PT) e o copolímero entre eles (PPP/PT) em meio de trifluoreto de boro dietil eterato (BFEE). Por fim, foi feito um estudo preliminar sobre a aplicação dos compósitos PF/TiO2 e MB-PPV/TiO2, sintetizados eletroquimicamente em dispositivos fotovoltaicos confeccionados de acordo com a estrutura (ânodo/polímero puro ou compósito/Cátodo); sendo também investigada a influência da inserção de nanocamadas metálicas de ouro (NCM), na estrutura do dispositivo (ânodo/NCM/polímero ou compósito/cátodo).
Abstract: In this work, we sought to develop a methodology for the preparation of composite conductive polymer metal oxides for application in photovoltaic devices. The goal is the preparation of in-situ deposition of polymer and TiO2 oxide, in a single step by Electrochemical Synthesis of the substrates with architecture specially prepared for this. This study was divided into three stages, initially prepared molecules that give may give rise to monomers precursors of conjugated polymers derived from poly-p-phenylenevinylene PPV and polythiophene, groups attached to the aromatic ring of the polymer chain, the type (-O-(CH2) xCH3, X = 9 or 4), and the CN group. We conducted theoretical based on the DFT method (Density Functional Theory) and experimental studies of bromination reactions by different routes, using CCl4 as a solvent, AcOMe and aqueous HBr/KBr. We carried out the preparation of ZnO nanoparticles by hydrothermal route. In a second step was conducted in the preparation of a copolymer (DCN-PPV/PPV) to evaluate the effect of the CN group in the structure. Studies electrochemical synthesis of polymers and copolymers composite polymer/nanoparticulate (TiO2) and (ZnO) oxide in order to create a form of application and the construction of a prototype of a photovoltaic device. We tested two electrochemical systems a compound of acetonitrile (ACN) tetrafluoroborate tetrabutylammonium (TBABF4) for synthesis of polyfluorene (PF) and polybenzofluorene (PBF), we tested for this through the addition of (TiO2) and (ZnO). We also evaluated the electrochemical synthesis of polymer poly-p-phenylene (PPP), polythiophene (PT) and between them copolymer (PPP/PT) in the middle of boron trifluoride diethyl etherate (BFEE), this system is realized The addition of 1% distilled water. Finally, we performed a preliminary study on the application of composites PF and TiO2, MB-PPV and TiO2, synthesized electrochemically in photovoltaic devices made in accordance with the structure (anode/polymer pure or composite/cathode); also being investigated nanolayers influence of the metal insert (NCM) nanolayers in the case of gold, the structure of the device (anode/NCM/ polymer pure or composite/cathode).
Keywords: polímeros conjugados
dispositivo fotovoltaico
eletropolimerização
conjugated polymers
photovoltaic devices
electropolymerization
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Físico Química, Química Analitica, Química Organica, Química Inorgânica
metadata.dc.publisher.program: Programa Associado de Pós-Graduação em Química - Doutorado
Citation: SANTOS, Fabio Santana dos. “Preparação e Caracterização de Compósitos Formados por Polímeros Conjugados e Nanopartículas de Óxidos Metálicos”. 2013. 171 f. Tese (Doutorado em Físico Química, Química Analitica, Química Organica, Química Inorgânica) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2013.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/15
Issue Date: 25-Oct-2013
Appears in Collections:Programa de Pós - Graduação em Química - Doutorado

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