Este trabalho de tese versa sobre o estudo espectroscópico da polianilina (PANI) formada em solução e nas cavidades de sólidos inorgânicos porosos e, também, sobre o monitoramento da interação entre a PANI e íons metálicos, através das técnicas espectroscópicas Raman ressonante, espectroscopia no infravermelho (IR), espectroscopia eletrônica no UV-VIS-NIR, ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e absorção de raios X (XANES). Na síntese em solução, empregou-se o Cu(II) como agente oxidante em dois meios: (i) aquoso ácido e (ii) acetonitrila/água. As matrizes inorgânicas utilizadas foram a MCM-41, Cu(II)-MCM-41, Cu(II)-Montmorilonita e alfa-Zr(HOPO3)2.H2O. A espectroscopia Raman ressonante, utilizando diferentes radiações excitantes, demonstrou-se uma importante ferramenta no estudo dos diversos segmentos poliméricos nos diferentes ambientes químicos. Verificou-se a importância do meio reacional na natureza do polímero obtido. Usando Cu(II) em meio aquoso ácido, forma-se o de sal de esmeraldina enquanto em meio de acetonitrila/água, obteve-se um polímero contendo anéis fenazínicos e segmentos quinonadiimina e/ou fenilenodiamina. Os polímeros obtidos na sílica mesoporosa Cu(II)-MCM-41, na argila Cu(II)-MMT e no fosfato lamelar alfa-Zr(HPO4)2.H2O (alfa-ZrP) também apresentam novos segmentos provenientes de mecanismos de polimerização que diferem do usual acoplamento cabeça-cauda. Através da técnica \"layer-by-layer\" foi possível obter filmes de alfa-ZrP/PANI com a PANI na forma sal de esmeraldina e conformação estendida. Foi observado que complexação da esmeraldina base (EB) com Cu(II), Fe(III) e Zn(II) leva à formação de radicais cátions. O monitoramento do comportamento espectroscópico de soluções de EB e íons metálicos em solução de N-metil-pirrolidona demonstrou que as espécies presentes dependem da natureza dos íons metálicos, da proporção Metal/EB e das concentrações do polímero e do íon metálico. / This work presents the spectroscopic study of polyaniline (PANI) formed in solution and inside inorganic porous materials, and also the monitoring of the interaction of PANI and metallic ions through resonance Raman, infrared spectroscopy (IR), electronic UV-VIR-NIR spectroscopy, electronic paramagnetic resonance (EPR) and X-ray absorption near edge structure (XANES). In the polymerization of aniline in solution, Cu(II) ions were used as oxidizing in two different media: (i) acidic aqueous medium and (ii) acetonitrile/water. The inorganic hosts employed were MCM-41, Cu(II)-MCM-41, Cu(II)-Montmorillonite and alpha-Zr(HOPO3)2.H2O. Resonance Raman scattering by using exciting laser lines in a wide spectral range is an important technique for the structural investigation of the polymeric segments in different environments. It was verified the important role of the synthetic parameters in the structure of the polymeric material obtained. Using Cu(II) ions in acidic aqueous medium, emeraldine salt (ES) is formed while in acetonitrile/water medium it was observed a polymer having phenazine-like rings, quinonediimine and/or phenylenediamine segments. The obtained polymers into mesoporous silica Cu(II)-MCM-41, into Cu(II)-MMT clay and into the lamellar phosphate alpha-Zr(HPO4)2.H2O (alpha-ZrP) also present new segments resulted from distinct polymerization mechanisms from the usual head-to-tail coupling. Through the layer-by-layer technique it was possible to obtain alpha-ZrP/PANI films with PANI in the ES form and with extended conformation. It was observed that complexation of emeraldine base (EB) with Cu(II), Fe(III), and Zn(II) ions gives rise to radical cations formation. The monitoring of spectroscopic behavior of EB and metallic ions in NMP solution showed that the species present depend on the nature of metallic ion, on the Metal/EB ratio, and on the metallic ion and polymer concentrations.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Este trabalho tem como principal objetivo comparar o comportamento fotovoltaico de heterojunções de P3HT/PCBM e heterojunções de P3HT/PCBM contendo nanopartículas de ouro (P3HT/PCBM/Au nanop). Inicialmente foi encontrada a melhor condição para deposição dos filmes de P3HT/PCBM, através do estudo do efeito do solvente, da temperatura e pressão durante a formação do filme de P3HT. Os resultados mostram que a melhor organização estrutural é obtida quando o polímero é disperso em clorobenzeno, e solidificado a temperatura 110°C em condição de baixa pressão. Os materiais foram caracterizados por voltametria cíclica, espectroscopia Uv-vis, espectroscopia no infravermelho, microscopia eletrônica de transmissão e difratometria de raios-x. Os dispositivos montados foram caracterizados por curvas de corrente versus potencial e eficiência de conversão de fóton incidente. Com o objetivo de avaliar o efeito das nanopartículas metálicas na estabilidade estrutural do dispositivo, foram realizadas obtidos espectros de FTIR dos filmes de P3HT na presença e na ausência de nanopartículas de ouro, após diferentes períodos de exposição à luz. Os filmes de P3HT/PCBM/Aunanop apresentaram maior absorção de luz na região do visível que resultou em maior eficiência de geração de fotocorrente quando comparada a P3HT/PCBM. Ainda através dos gráficos de IPCE foi observado um aumento da geração de fotocorrente na mesma região espectral do modo plasmônico. Através destes resultados nós observamos que a presença das nanoparticulas metálicas melhora a geração de fotocorrente, aumentando a XV intensidade de luz absorvida e o aprisionamento da luz dentro da camada fotoativa. / The main goal of this work was to compare the effect of gold nanoparticles on the photovoltaic properties of the P3HT/PCBM heterojunction. Initially we have studied the best condition to obtain the P3HT/PCBM films evaluating the effect of solvent, temperature and pressure during the formation of the film. The results show that the best structural organization is obtained from in chlorobenzene, at 110 oC at low pressure condition. The materials were characterized by cyclic voltammetry, Uv-vis spectroscopy, infrared spectroscopy, transmission electron microscopy and x-ray diffractometry. The assembled devices were characterized by current versus potential curves and incident photon to current efficiency. Aiming to evaluate the effect of gold nanoparticles on the structural stability of the device, we have performed FTIR experiments of the films with and without gold nanoparticles after different exposition periods. The P3HT/PCBM/Au nanop film presented improved optical behavior and enhanced photocurrent generation when compared to P3HT/PCBM, in addition by IPCE we have observed improved generation of photocurrent in the region near the absorption range of the gold nanoparticles. From the results we observe that the presence of gold nanoparticles improve the generation of photocurrent, by increasing light absorption and improving light entrapment in the photoactive film.

O presente trabalho trata da síntese do poli(S-amino 1-naftol) pelo método eletroquímico sobre eletrodos de aço 1010 AISI em meios aquosos ácidos com a finalidade de se obter um filme com características protetoras contra a corrosão. A caracterização física, química e eletroquímica dos filmes obtidos é apresentada. Filmes delgados, homogêneos, compactos e muito aderentes foram obtidos. Os filmes são eletroativos, apresentando um bem definido sistema redox. Apresentase também dois novos métodos de síntese química deste novo polímero, com o emprego de agentes oxidantes e com a utilização de chapas de Pt como provável catalisador. Um pó preto, solúvel em alguns solventes orgânicos, eletroativo e condutor após dopagem ácida foi encontrado. / This work deals with the electrochemical synthesis of poly(5-amino 1-naphthol) on 1010 AISI steel electrodes in acid aqueous media. The main goal was to produce a corrosion protective film. The physical, chemical end electrochemical characterization of the films are presented. Thin, homogeneous, compact and adhesive films were obtained. The films are electroactives, presenting a well-defined redox system. Two new methods of chemicals synthesis were developed: With oxidizing agents and with Pt plates as probable catalysis. A black powder soluble in organic solvents, electroative and conducting after acid dedoping was found.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-10-03T12:59:40Z No. of bitstreams: 1 _Dissertação de Jeferson. Final.pdf: 4272091 bytes, checksum: f4331385778a225310976db01ea0733b (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-10-03T15:52:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 _Dissertação de Jeferson. Final.pdf: 4272091 bytes, checksum: f4331385778a225310976db01ea0733b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-03T15:52:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 _Dissertação de Jeferson. Final.pdf: 4272091 bytes, checksum: f4331385778a225310976db01ea0733b (MD5) / CAPES / Nanocompósitos híbridos inéditos compostos por nanofitas de óxido de vanádio/polipirrol e óxido de vanádio/politiofeno, foram preparados aplicando ultrassom de alta-intensidade durante um período de 6 horas. Nanocompósitos são materiais em que os componentes interagem em nível molecular, permitindo com isso o surgimento de novas propriedades, fruto do sinergismo proporcionado pela combinação dos precursores. Os precursores dos nanocompósitos utilizados nessa dissertação foram o pentóxido de vanádio cristalino (c-V2O5), que possui uma estrutura lamelar capaz de acomodar outras espécies, e os monômeros de pirrol e dímeros de 2,2-bitiofeno, que são oxidados pelo c-V2O5 e polimerizam no interior do mesmo. Seis amostras de cada monômero foram preparadas mantendo-se a quantidade de c-V2O5 constante e variando o número de mols dos monômeros. As técnicas de difração de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), análise elementar de carbono, hidrogênio, nitrogênio e enxofre, análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas para caracterizar os materiais produzidos. A análise conjunta das técnicas de investigação mostrou a formação de materiais fibrilares (largura média de 40,0 nm) em que o polímero se encontra inserido nas lamelas do óxido, acarretando numa uma expansão média de 10,0 Å. A composição dos materiais tratados sonoquimicamente foi determinada com o auxílio das medidas de TGA e análise elementar. As imagens de MEV indicaram que a morfologia do material final é fibrilar. Assim, um mecanismo de formação dos fibras híbridas foi proposto com o objetivo de explicar a morfologia fina / Hybrid nanocomposites consisting of the nanoribbons polypyrrole/vanadium oxide and polythiophene / vanadium oxide have been prepared by applying high-intensity ultrasonic during a period of 6 hours. The nanocomposites are characterized as materials in which the components interact at the molecular level, thereby allowing the emergence of new properties, due to the synergy provided by the combination of precursors. The precursors of nanocomposites used in this dissertation are crystalline vanadium pentoxide (c-V2O5), which has a lamellar structure capable of accommodating other species and monomers pyrrol and 2,2-bithiophene, which are oxidized by c-V2O5 and polymerize inside the same. Six samples of each monomer were prepared by keeping the amount of c-V2O5 constant and varying the number of moles of the monomers the pyrrole and 2,2-bithiophene. Techniques of X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy with Fourier transform (FT-IR), elemental analysis of carbon, hydrogen, nitrogen and sulfur, thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize the materials produced. The joint analysis of the technical investigation showed the formation of fibrillar material (average width of 8.0 nm) in which the polymer is inserted in the lamella oxide with an average increase of 10.0 Å. The composition of sonochemically treated materials were determined with the aid of the measures TGA and elemental analysis. The SEM images showed that the morphology of the final material is fibrillar. Thus, a mechanism for the formation of hybrid fibers was proposed in order to explain the final morphology.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Retido.pdf: 19733 bytes, checksum: 6aad255badc436a06364517de2344ab6 (MD5) Previous issue date: 2013-10-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The aim of this work was to synthesize and characterize bilayered films of polypirrole and poly(2,5- dimercapto-1,3,4-thiadiazole) poly(DMcT) as possible materials for supercapacitor electrodes. Composites of carbon fiber (CF) and polypirrole (Ppy) were prepared at 0.8 V vs. SCE up to charges of 1, 2, 5 and 10 C in order to verify the experimental conditions to obtain films presenting the best morphological and electrochemical properties, as well as to optimize a methodology to obtain the composite CF/poly(DMcT)/Ppy. Morphological analyses indicated that Ppy is globular and grows homogeneously all over the CF surface, and electrochemical tests of the composites CF/Ppy led to the highest specific capacity for the thinnest (1 C) film. The presence of both polymeric films was confirmed by IR and Raman spectroscopies, and their distribution on the carbon fiber was checked by elemental analyses using Energy Dispersive X-Ray spectroscopy (EDS). Galvanostatic charge-discharge tests on a two-electrode cell having the same composite as cathode and anode (Type 1 supercapacitor) indicated a fair initial capacitance value of 200 F g-1 for the CF/Ppy (1 C) composite, but presenting low electrochemical stability (capacity loss of 72% after 1000 cycles). When narrower intervals for the cell voltage (0 to 0.5 V, 0 to 1 V and 0 to 2 V) were employed, both composites CF/Ppy and CF/poly(DMcT)/Ppy presented high electrochemical stability during 5000 cycles. Finally, spectroscopic studies indicated the reduced, polaronic and bipolaronic forms of Ppy, and possible interactions between the Ppy and poly(DMcT) molecules. / O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar filmes bicamadas de polipirrol e poli(2,5-dimercapto- 1,3,4-tiadiazol) poli(DMcT) para a utilização em dispositivos de armazenamento de energia. Para isto, compósitos de fibra de carbono (FC) e polipirrol (Ppi) foram obtidos a 0,8 V vs. ECS com cargas de 1, 2, 5 e 10 C para verificar as condições experimentais que resultariam em filmes com melhores propriedades morfológicas e eletroquímicas, bem como otimizar uma metodologia para a obtenção dos filmes bicamada FC/poli(DMcT)/Ppi. Análises morfológicas indicaram crescimento homogêneo e globular do polipirrol por toda a superfície de carbono, e testes eletroquímicos do compósito de Ppi atestaram que os filmes mais finos possuem as maiores capacidades específicas. A obtenção de filmes bicamadas foi confirmada por espectroscopias de Infravermelho e de Raman, e sua distribuição pela fibra de carbono pôde ser visualizada fazendo-se mapeamento de elementos através de EDS. Testes galvanostáticos de carga e descarga em sistemas de 2 eletrodos utilizando o mesmo compósito no catodo e anodo (supercapacitor do Tipo 1) mostraram bom desempenho inicial com capacitância específica de aproximadamente 200 F g-1 para os compósitos FC/Ppi, porém com baixa estabilidade eletroquímica (perda de 72% dessa capacidade específica após 1000 ciclos). Menores janelas de potenciais de célula (0 a 0,5 V, 0 a 1 V e 0 a 2 V) foram empregadas tanto para compósitos FC/Ppi quanto para FC/poli(DMcT)/Ppi, resultando em alta estabilidade eletroquímica durante 5000 ciclos. Finalmente, estudos espectroscópicos foram realizados em ambos os compósitos, apresentando as formas reduzida, polarônica e bipolarônica do Ppi e indicando possíveis interações entre Ppi e poli(DMcT).

Este trabalho de tese versa sobre o estudo espectroscópico da polianilina (PANI) formada em solução e nas cavidades de sólidos inorgânicos porosos e, também, sobre o monitoramento da interação entre a PANI e íons metálicos, através das técnicas espectroscópicas Raman ressonante, espectroscopia no infravermelho (IR), espectroscopia eletrônica no UV-VIS-NIR, ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e absorção de raios X (XANES). Na síntese em solução, empregou-se o Cu(II) como agente oxidante em dois meios: (i) aquoso ácido e (ii) acetonitrila/água. As matrizes inorgânicas utilizadas foram a MCM-41, Cu(II)-MCM-41, Cu(II)-Montmorilonita e alfa-Zr(HOPO3)2.H2O. A espectroscopia Raman ressonante, utilizando diferentes radiações excitantes, demonstrou-se uma importante ferramenta no estudo dos diversos segmentos poliméricos nos diferentes ambientes químicos. Verificou-se a importância do meio reacional na natureza do polímero obtido. Usando Cu(II) em meio aquoso ácido, forma-se o de sal de esmeraldina enquanto em meio de acetonitrila/água, obteve-se um polímero contendo anéis fenazínicos e segmentos quinonadiimina e/ou fenilenodiamina. Os polímeros obtidos na sílica mesoporosa Cu(II)-MCM-41, na argila Cu(II)-MMT e no fosfato lamelar alfa-Zr(HPO4)2.H2O (alfa-ZrP) também apresentam novos segmentos provenientes de mecanismos de polimerização que diferem do usual acoplamento cabeça-cauda. Através da técnica \"layer-by-layer\" foi possível obter filmes de alfa-ZrP/PANI com a PANI na forma sal de esmeraldina e conformação estendida. Foi observado que complexação da esmeraldina base (EB) com Cu(II), Fe(III) e Zn(II) leva à formação de radicais cátions. O monitoramento do comportamento espectroscópico de soluções de EB e íons metálicos em solução de N-metil-pirrolidona demonstrou que as espécies presentes dependem da natureza dos íons metálicos, da proporção Metal/EB e das concentrações do polímero e do íon metálico. / This work presents the spectroscopic study of polyaniline (PANI) formed in solution and inside inorganic porous materials, and also the monitoring of the interaction of PANI and metallic ions through resonance Raman, infrared spectroscopy (IR), electronic UV-VIR-NIR spectroscopy, electronic paramagnetic resonance (EPR) and X-ray absorption near edge structure (XANES). In the polymerization of aniline in solution, Cu(II) ions were used as oxidizing in two different media: (i) acidic aqueous medium and (ii) acetonitrile/water. The inorganic hosts employed were MCM-41, Cu(II)-MCM-41, Cu(II)-Montmorillonite and alpha-Zr(HOPO3)2.H2O. Resonance Raman scattering by using exciting laser lines in a wide spectral range is an important technique for the structural investigation of the polymeric segments in different environments. It was verified the important role of the synthetic parameters in the structure of the polymeric material obtained. Using Cu(II) ions in acidic aqueous medium, emeraldine salt (ES) is formed while in acetonitrile/water medium it was observed a polymer having phenazine-like rings, quinonediimine and/or phenylenediamine segments. The obtained polymers into mesoporous silica Cu(II)-MCM-41, into Cu(II)-MMT clay and into the lamellar phosphate alpha-Zr(HPO4)2.H2O (alpha-ZrP) also present new segments resulted from distinct polymerization mechanisms from the usual head-to-tail coupling. Through the layer-by-layer technique it was possible to obtain alpha-ZrP/PANI films with PANI in the ES form and with extended conformation. It was observed that complexation of emeraldine base (EB) with Cu(II), Fe(III), and Zn(II) ions gives rise to radical cations formation. The monitoring of spectroscopic behavior of EB and metallic ions in NMP solution showed that the species present depend on the nature of metallic ion, on the Metal/EB ratio, and on the metallic ion and polymer concentrations.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BARROS_Anerise_2011.pdf: 4478303 bytes, checksum: 5eb715af56fefafd666ccf1249278407 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this study the development of environmental sensors began from the fabrication of nanoestrutured films obtained by the technique of Layer-by-Layer (LbL). The films of obtaining a nanocomposite material composed of polyaniline (PAni) and montmorillonite clay nanoparticles using the technique mentioned above, allows a detailed study and essential for this work, wich are for subject to various characterizations, wich include ultraviolet visible spectroscopy (UV-vis), Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) and Raman, scanning electron microscopy (SEM), is used to visualize the morphological construction of LbL films, X-ray diffraction (XRD), wich allows for characterization and molecular atomic arrangements in solids, atomic interplanar distance and determination of crystal structure, this study uses the technique to check the spacing and thickness of the films and built specially for characterizing the intercalation of polymer and clay in order to get results showing the intercalation of polymer precisely the spaces of lamellar clay. The electrochemical sensor developed here is intend to apply for environmental control in order to detect contaminants in water, such as heavy metals (copper, lead and cadmium). The evaluation of these sensors that are made from nanostructured PAni films and nanoparticles of clay is made from the electrochemical detection by cyclic voltammetry and improved method of stripping square wave voltammetry, for such contaminants in samples of knows concentrations. The LbL films made in this work show quite interesting results, highlighting the partial intercalation of PAni in the interlamelar spaces of Clay (characterized by XRD) and the heavy metal detection by voltammetry. / O desenvolvimento de sensores ambientais iniciou-se a partir da fabricação de filmes nanoestruturados obtidos através da técnica de automontagem camada por camada (LbL, do inglês Layer-by-Layer). Os filmes fabricados a partir da obtenção de um material nanocompósito composto de polianilina (PAni) e nanopartículas de argila montmorilonita através da técnica LbL motivaram esse trabalho. Esses filmes foram submetidos às espectroscopias na região do ultravioleta visível (UV-vis), no infravermelho (FTIR, do inglês Fourier Transformed Infrared Spectroscopy) e Raman, microscopias eletrônica de varredura (MEV), difração de raio-X (DRX), que permite caracterizações aos arranjos atômicos e moleculares em sólidos, além de verificar a estruturação das camadas de polímero e argila, a fim de obtermos resultados que comprovem a intercalação do polímero nos espaços interlamelares da argila. O sensor eletroquímico aqui desenvolvido tem como finalidade a aplicação para controle ambiental, a fim de detectar metais pesados (cobre, chumbo e cádmio). A avaliação destes sensores obtidos de filmes nanoestruturados de PAni e nanopartículas de argilas é feito a partir da detecção eletroquímica por voltametria cíclica, além de medidas de voltametria de redissolução por onda quadrada, realizadas em soluções de concentrações conhecidas. Os filmes LbL fabricados neste trabalho apresentaram resultados bastante interessantes, principalmente no que diz respeito a intercalação parcial da PAni nos espaços interlamelares da argila (caracterizada por DRX) e a detecção dos metais pesados por voltametria.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LARANJEIRA_Mateus_2011.pdf: 2144083 bytes, checksum: 6a158108b8f771f8a37050f191be4894 (MD5) Previous issue date: 2011-04-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work it was used an electronic tongue constituted by ultrathin films of distinct materials deposited on gold interdigitated electrodes. According to the impedance measurements taken, it was tested if the device is able to differentiate highly diluted liquid systems. Solutions highly diluted and dynamically prepared were made at the laboratories of Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (USP) by Profa. Dra Marilisa Guimarães Lara. Experimental data acquisition was conducted by blind tests measurements involving samples with the same active principle (belladona) at distinct molar concentrations. We have made a comparison between conventional measurements taken at 1 kHZ and tan  values in addition to, in some cases, the tan  results favour the samples correlation throughout the Principal Component Analysis technique, by which it was possible the distinction of highly diluted solutions, with a good statistical correlation of the systems analysed. Moreover, it was made an in-situ impedance investigation during the growth of the layer-by-layer films used as sensing units, aiming a better comprehension of the fabrication process of these films onto interdigitated electrodes. / Neste trabalho utilizamos uma língua eletrônica , constituída por filmes ultrafinos de diferentes materiais depositados sobre eletrodos interdigitados de ouro. De acordo com as medidas de impedância realizadas foi verificado se este tipo de dispositivo apresenta sensibilidade para diferenciar sistemas líquidos altamente diluídos. As soluções ultradiluídas e dinamizadas utilizadas neste trabalho foram preparadas nos laboratórios da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (USP) pela Profa. Dra. Marilisa Guimarães Lara. A aquisição dos dados experimentais foi realizada por meio de medidas elétricas em testes cegos envolvendo amostras com o mesmo insumo ativo (beladona) em diferentes níveis de concentração molar. Realizamos uma comparação entre medidas convencionais obtidas em 1 kHz e valores associados à tan (), sendo que, em alguns casos, os resultados de tan  favoreceram a correlação de amostras através da técnica de Análise de Componentes Principais, através da qual foi possível diferenciarmos as soluções ultradiluídas, com boa correlação estatística dos sistemas analisados. Adicionalmente, foi realizada uma investigação de impedância in-situ durante o crescimento dos filmes automontados utilizados como unidades sensoriais, com o objetivo de melhor compreender o processo de fabricação desses filmes sobre os eletrodos interdigitados.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho sintetizou-se o LiFePO4 pelo método solvotermal empregando-se um reator para propiciar o estudo da influência da temperatura de síntese do LiFePO4 nas suas propriedades estruturais e morfológicas. Além disso, associou-se o LiFePO4 com a polianilina visando a obtenção de um compósito com desempenho eletroquímico superior ao de seus materiais constituintes para aplicação como catodos em baterias de íon de lítio. Os difratogramas de raios X (DRX) dos LiFePO4 sintetizados a diferentes temperaturas (170 - 200 oC), independente da temperatura empregada, apresentaram picos de difração intensos e definidos, os quais foram indexados à estrutura ortorrômbica. Os voltamogramas cíclicos dos LiFePO4 sintetizados a temperaturas inferiores a 180 oC não apresentaram eletroatividade. O voltamograma cíclico do LiFePO4 sintetizado a 200 oC apresentou os processos redox mais bem definidos e no DRX foi o que apresentou uma maior intensificação da razão dos picos de difração 211/111 (1,210), indicando um melhor ordenamento das partículas de LiFePO4. A partir dos dados de TGA determinou-se a porcentagem dos materiais no compósito: 35% de LiFePO4 e 55 % de PAni. Baseado nestas proporções, preparou-se uma mistura física entre os materiais constituintes do compósito para efeito comparativo. Os espectros de infravermelho dos compósitos sintetizados via química e a partir da mistura física mostraram as bandas características do LiFePO4 e PAni. O voltamograma cíclico do compósito sintetizado via química apresentou um perfil predominantemente faradaico, uma boa reversibilidade redox (ΔEp = 0,20 V) e baixos valores de resistência à transferência de carga (14 Ω cm2). Entretanto, o compósito preparado via mistura física apresentou um perfil predominantemente capacitivo e resistivo, o que inviabiliza a sua aplicação como catodo em baterias secundárias. Desta forma, apenas o compósito de LiFePO4/PAni sintetizado via química foi selecionado para os testes de carga e descarga. Os testes galvanostáticos mostraram que o valor de capacidade específica de descarga do LiFePO4 / PAni foi 149 mA h g-1 a C/7 e uma eficiência coulômbica de 97 % após 20 ciclos de carga e descarga, indicando uma boa estabilidade eletroquímica do compósito ao longo da ciclagem. Portanto, a síntese solvotermal do LiFePO4, bem como a síntese do compósito de LiFePO4/PAni, são abordagens eficientes para se contornar o problema da baixa condutividade eletrônica e iônica do LiFePO4. / This work aims at the synthesis of the LiFePO4 by solvotermal method and the study of the influence of the synthesis temperature on the structure and morphology of the LiFePO4. In addition, the composite LiFePO4/PAni was prepared by chemical synthesis to promote the intensification of the electrochemical properties for use as cathodes in lithium ion batteries. The X-ray diffraction (XRD) of LiFePO4 synthesized at different temperatures (170-200 °C), regardless of the temperature employed, presented more intense and defined diffraction peaks, which were indexed to the orthorhombic structure. Cyclic voltammograms of LiFePO4 synthesized at temperatures below 180 °C showed no electroactivity. The cyclic voltammogram of LiFePO4 synthesized at 200 oC presented the most well-defined redox and its XRD showed the greater intensification of the ratio of the diffraction peaks 211/111 (1.210), indicating a better planning of the LiFePO4 particles. The cyclic voltammogram of the composite synthesized chemically showed a profile predominantly faradaic, a good redox reversibility (Ep = 0.20) and low charge transfer resistance values (14 Ω cm2). However, the composite prepared via physical mixture showed a predominantly capacitive and resistive profile, which prevents their application as cathode in secondary batteries. Thus, only the LiFePO4 / polyaniline composite chemically synthesized was selected for the charge and discharge tests. The galvanostatic tests showed that the specific capacity value obtained for the LiFePO4/polyaniline was 149 mA h g-1 at C/7 and a coulombic efficiency of 97 % after 20 cycles, indicating a good electrochemical stability. So the solvotermal synthesis of the LiFePO4, as well as the synthesis of the composite LiFePO4/PAni are efficient approaches to circumvent the problem of low electronic and ionic conductivity of the LiFePO4. / Dissertação (Mestrado)