Orientador: Clarissa de Almeida Olivati / Coorientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Christine Dagron-Lartigau / Banca: Roberto Koji Onmori / Banca: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Henrique de Santana / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Abstract: In the area of organic photovoltaics, there is a continuous effort to improve the efficiency of the devices. In order to reach this goal. it necessary to evaluate the characteristics that influence their performance... / Resumo: Na área de fotovoltaicos orgânicos há um esforço contínuo no aumento da eficiência dos dispositivos. Para alcançar esse objetivo, é necessário a avaliação das características que inflenciam seu desempenho... / Résumé: Dans le domaine du photovoltaique organique il y un effort continu pour améliorer l'efficacité des dispositifs. Afin d'atteindre cet objectif, il est nécessaire d'évaluer les característiques qui influencent leur performance... / Doutor

As técnicas de Espectroscopia de Alta Resolução em Sólidos e Relaxação por RMN são largamente utilizadas no estudo da estrutura e dinâmica de polímeros. Neste trabalho estudamos, utilizando estas técnicas, duas classes distintas de polímeros: os condutores iônicos e os condutores eletrônicos. O polímero condutor iônico estudado foi o Diesterato de Polietileno Glicol (PEGD) complexado com sais de metais alcalinos, LiClO4 ou NaClO4. A metodologia básica que empregamos para o estudo destes materiais foi a análise da forma de linha e do tempo de relaxação longitudinal para os núcleos associados tanto aos portadores de carga, 7Li e 23Na, quanto à cadeia polimérica, 1H e 13C. Todas estas medidas foram realizadas em função da temperatura e da concentração de sal de metal alcalino presente na amostra. Estudos adicionais, por condutividade elétrica, análise térmica e viscosidade foram realizados para complementar o conhecimento obtido por RMN sobre a mobilidade e estrutura das cadeias poliméricas e dos portadores de carga. Os polímeros com ligações de elétrons-\'pi\' conjugados apresentam propriedades eletrônicas especiais, particularmente a condutividade elétrica, e formam uma classe de polímeros condutores eletrônicos que podem ser facilmente oxidados ou reduzidos através de um agente dopante. Estudamos dois polímeros deste tipo: As polianilinas dopadas com 1H ou 7Li. A metodologia básica que empregamos para o estudo destes polímeros foi a análise das formas de linhas espectrais de um dos núcleos que compõem a cadeia polimérica, 13C, e de um dos agentes dopantes, 7Li, em função do método de preparação e da condutividade elétrica, de forma a poder elucidar características estruturais e dinâmicas deste grupo de polímeros. A partir do estudo destas duas classes de polímeros, conseguimos coletar uma quantidade muito grande de resultados experimentais por RMN, a partir de diferentes núcleos atômicos, que contribuíram para elucidar várias de suas características estruturais e dinâmicas / High resolution solid-state NMR spectroscopic techniques are widely used in the study of polymer structure and dynamics. In the present work we are studying, with the employment of these techniques, two distinct kinds of polymers: the ionic conductors and the electronic conductors. The ionic conductor polymer considered was the Poliethyleneglycol Distereate - 400)/MclO4, (M=Li,Na), DPEG/MclO4. The basic methodology employed for the study of these materials were the line shape analysis of the resonance lines and the longitudinal relaxation time, for the nuclei associated with the charge carriers, 7Li and 23Na, and with the polymeric chain, 1H and 13C. The measurements were related to temperature and to the alkali metal salt concentration in the sample. Additional studies, of electrical conductivity, thermal analysis and viscosity were also conducted for the complementation of the information obtained by NMR about the mobility and structure of polymeric chains and the charge carriers. The polymers with conjugated n-electron bounds present special electronic properties, particularly related to the electrical conductivity, and are easily oxidized or reduced by the action of a doping agent. We studied two of these kind of polymers: the 1H and 7Li doped Polyaniline. The basic methodology employed for the study of these polymers was the line shape analysis of the resonance lines related to one of the component nuclei of the polymeric chain, 13C , and the lines related to one of doping agents, 7Li, as a function of the preparation method and the electrical conductivity, as a way of elucidate structural and dynamic characteristics of this class of polymers. From the study of these two classes of polymers we could collect a huge quantity of NMR data from different atomic nuclei, and it led to the elucidation of important structural and dynamic characteristics of the polymers

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Aldo Eloizo Job / Banca: Patrícia Alexandra Antunes / Banca: Neri Alves / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Esta dissertação apresenta o estudo do crescimento (em escala nanométrica) e morfológica (em escala micrométrica) de filmes finos fabricados segundo a técnica Layer-by-Layer (LbL) contendo ftalocianina tetrasulfonada de níquel, polímeros condutores, o polímero poli(alilamina hidroclorada) (PAH), e gomas naturais. Três sistemas foram investigados: i) filmes LbL de NiTsPc e PAH; ii) filme LbL de NiTsPc, PAH e gomas naturais e iii) filmes LbL dos polímeros condutores polianilina (PANI) e poli(o-metoxianilina) (POMA) com gomas naturais. As gomas utilizadas neste trabalho foram extraídas das árvores cajueiro (Anacardium occidentale), chichá (Sterculia striata), caraia (Sterculia urens) e angico (Anadenanthera macrocarpa Benth). As caracterizações destes filmes foram realizadas por meio das técnicas de espectroscopia eletrônica utilizando absorção na região do ultravioleta-visível (UV-vis), espectroscopia vibracional por espalhamento micro-Raman e por absorção na região do infravermelho (IV) com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados deste trabalho mostraram que, somente os filmes de NiTsPc e PAH em pH 8,5 e os filmes de NiTsPc, PAH e gomas naturais apresentaram crescimento controlado, uniformidade morfológica e química. / Abstract: This dissertation presents the study of growth (in nano-scale thickness) and morphology (micrometric scale) of thin films produced using the Layer-by-Layer technique (LbL) containing nickel tetrasulfonated phthalocyanine, conducting polymers, the polymer poly(allylamine hydrochloride) (PAH), and natural gums. Three systems were investigated: i) LbL films of NiTsPc and PAH; ii) LbL films of NiTsPc, PAH and natural gums and iii) LbL films of the conducting polymers polyaniline (PANI) and poly (o-methoxyaniline) (POMA) with natural gums. The gums used in this work were obtained from the cashew (Anacardium occidentale), chicha (Sterculia striata), caraia (Sterculia urens) and angico (Anadenanthera macrocarpa Benth) trees. The characterizations of the LbL films were made using the ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy, vibrational spectroscopy through micro-Raman scattering and Fourier Transform infrared (FTIR) absorption. The results showed that only the LbL films of NiTsPc and PAH at pH 8.5 and the LbL films of NiTsPc, PAH and natural gums present controlled growth and morphological and chemical uniformity. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-18Bitstream added on 2014-06-13T18:28:58Z : No. of bitstreams: 1 santim_rh_me_ilha.pdf: 3013361 bytes, checksum: 9c0ba8507c697ecca7db1980615ec2b6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os polímeros são muito conhecidos por serem materiais de fácil processamento, leveza, isolantes elétricos e até mesmo térmicos. Essas propriedades viabilizaram várias aplicações tecnológicas desde utensílios domésticos à indústria. No fim do século passado as pesquisas voltaram-se em busca de energias renováveis e novos materiais que associassem as vantagens dos polímeros com as propriedades elétricas dos metais. Com essas pesquisas surgiu uma nova classe de polímeros chamada de Polímeros Condutores Intrínsecos (PCIs) que dispõem de boas propriedades de condução elétrica inerente ao material. Esses PCIs podem ser sintetizados em forma de fibras ou filmes, sozinhos ou com vários outros polímeros para formar blendas com diferentes propriedades. O polipirrol (PPy) é um PCI que proporciona altas condutividades elétricas e boa estabilidade oxidativa, algo difícil de se conseguir com essa classe de polímeros. Esse trabalho teve como objetivo sintetizar amostras de PPy por dois métodos de síntese química: convencional (em solução aquosa) e microemulsão com dodecil sulfato de sódio (SDS – surfactante e dopante). No primeiro método foi variada a razão molar de monômero/oxidante e no segundo variou-se as razões molares de monômero/oxidante/dopante. Para o estudo dessas amostras foram realizadas análises estruturais, morfológicas, térmicas, ópticas e elétricas. De maneira geral, as amostras que apresentaram melhores características morfológicas, ópticas e de condutividade elétrica, foram as obtidas no processo químico em microemulsão, de tal maneira que, quanto maior a quantidade de SDS e menor a temperatura, menor foi o tamanho das partículas de PPy, maior a conjugação das cadeias e maior a dopagem com SDS. / The polymers are known to be materials easy processed, slight, electrical insulators and even heat. These properties made possible many technological applications, from household items to the industry. At the end of last century the polls turned in search of renewable energy and new materials that combines the benefits of polymers with the electrical properties of metals. With these studies emerged a new class of polymers called Intrinsic Conducting Polymers (PICs) that have good electrical conduction properties inherent to the material. These PICs can be synthesized in the form of fibers or films, either alone or with various other polymers to form blends with different properties. The polypyrrole (PPy) is a PIC that provides high electrical conductivity and good oxidative stability, something difficult to achieve with this class of polymers. This study aimed to synthesize PPy samples by two methods of chemical synthesis: conventional (aqueous solution) and microemulsion SDS (dodecilsulfate of sodium – surfactant and dopant). In the first method was varied the molar ratio of monomer/oxidant and the second was varied molar ratios of monomer/oxidant/dopant. For the study of these samples were performed structural analyses, morphological, thermal, optical and electrical. In general, samples that showed better morphological characteristics, optical and electrical conductivity were obtained in the chemical process of microemulsion, such a way that the larger the amount of SDS and the lower the temperature, the smaller the particle size of PPy, the greater the conjugation of chains and the higher the doping with SDS.

Orientador: Ivo Alexandre Hummelgen / Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Parana

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-19Bitstream added on 2014-06-13T19:39:43Z : No. of bitstreams: 1 kitagawa_il_me_bauru.pdf: 1240008 bytes, checksum: 9ebbdde64d8ef13b31f5e5e5f9a075cc (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta dissertação apresenta o estudo do crescimento (em escala nanométrica) e morfológica (em escala micrométrica) de filmes finos fabricados segundo a técnica Layer-by-Layer (LbL) contendo ftalocianina tetrasulfonada de níquel, polímeros condutores, o polímero poli(alilamina hidroclorada) (PAH), e gomas naturais. Três sistemas foram investigados: i) filmes LbL de NiTsPc e PAH; ii) filme LbL de NiTsPc, PAH e gomas naturais e iii) filmes LbL dos polímeros condutores polianilina (PANI) e poli(o-metoxianilina) (POMA) com gomas naturais. As gomas utilizadas neste trabalho foram extraídas das árvores cajueiro (Anacardium occidentale), chichá (Sterculia striata), caraia (Sterculia urens) e angico (Anadenanthera macrocarpa Benth). As caracterizações destes filmes foram realizadas por meio das técnicas de espectroscopia eletrônica utilizando absorção na região do ultravioleta-visível (UV-vis), espectroscopia vibracional por espalhamento micro-Raman e por absorção na região do infravermelho (IV) com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados deste trabalho mostraram que, somente os filmes de NiTsPc e PAH em pH 8,5 e os filmes de NiTsPc, PAH e gomas naturais apresentaram crescimento controlado, uniformidade morfológica e química. / This dissertation presents the study of growth (in nano-scale thickness) and morphology (micrometric scale) of thin films produced using the Layer-by-Layer technique (LbL) containing nickel tetrasulfonated phthalocyanine, conducting polymers, the polymer poly(allylamine hydrochloride) (PAH), and natural gums. Three systems were investigated: i) LbL films of NiTsPc and PAH; ii) LbL films of NiTsPc, PAH and natural gums and iii) LbL films of the conducting polymers polyaniline (PANI) and poly (o-methoxyaniline) (POMA) with natural gums. The gums used in this work were obtained from the cashew (Anacardium occidentale), chicha (Sterculia striata), caraia (Sterculia urens) and angico (Anadenanthera macrocarpa Benth) trees. The characterizations of the LbL films were made using the ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy, vibrational spectroscopy through micro-Raman scattering and Fourier Transform infrared (FTIR) absorption. The results showed that only the LbL films of NiTsPc and PAH at pH 8.5 and the LbL films of NiTsPc, PAH and natural gums present controlled growth and morphological and chemical uniformity.