Síntese de polianilina sobre fibra de carbono tratada por plasma

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Medeiros, Wilma Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Química; Polímeros condutores; Polianilina; Fibras de carbono; Polimerização de plasma
• Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/17306

Nas últimas décadas, com o esgotamento crônico das fontes de combustível fóssil e questões vitais de poluição ambiental, as demandas de sistemas ou dispositivos que usam energia verde e renovável aumentaram drasticamente. Para isso, o estudo de aperfeiçoamento e desenvolvimento de novas formas de energias é importante visando, ao mesmo tempo em que é sustentável, diminuir a dependência de fontes não renováveis e os seus impactos sobre o ambiente e a sociedade em tempos de elevada demanda energética. Pensando nesses fatores, pesquisas têm sido intensificadas para construção de materiais mais eficientes. A polianilina (Pani) destaca-se entre os polímeros condutores, pois apresenta facilidade de preparação, boa estabilidade ambiental, térmica e química, alta condutividade elétrica e capacidade de oxidação/redução. Entretanto, a interação entre o polímero e o substrato de carbono utilizado como coletor de corrente interfere na eficiência do eletrodo final. Desta maneira, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência da funcionalização da fibra de carbono (FC) por plasma, com o objetivo de criar ligações covalentes conjugadas entre o substrato e a cadeia polimérica, intensificando suas interações. A metodologia aplicada nessa pesquisa baseou-se em tratar a FC por plasma de Ar/N2 para promover grupos reativos na sua superficie, que possam formar âncoras para o crescimento da cadeia polimérica a partir de posterior sintese interfacial da polianilina. Para fins de comparação, foram produzidos eletrodos de Pani sobre FC sem tratamento ou sobre FC com anilina adsorvida. A caracterização por medida de ângulo de contato comprovou que a FC se tornou hidrofílica, e assim se manteve por pelo menos uma semana de acompanhamento. A avaliação da morfologia da FC, por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), em conjunto com a Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS), evidenciaram as modificações provocadas na fibra quanto a rugosidade e inserção de grupos funcionais polares e nitrogenados na sua superfície. Por fim, as propriedades eletroquímicas do eletrodo foram avaliadas por Voltametria Ciclica (VC) e Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE). Os resultados indicaram que o eletrodo em que a FC foi tratada por plasma de Ar/N2 gerou maiores correntes de pico, maiores correntes capacitivas e menor impedância quando comparado ao eletrodo com FC sem tratamento ou com anilina adsorvida