Esta tese apresenta os resultados de estudo de eletrólitos poliméricos obtidos a partir de agar com o propósito de serem aplicados em dispositivos eletrocrômicos (ECDs). Modificações físico-químicas foram efetuadas no agar através da adição do plastificante glicerol, bem como de formaldeído, além da adição de uma fonte de prótons, a partir de ácido acético, ou uma fonte de íons, utilizando-se LiClO4, para promover a condutividade iônica dos filmes. Foram também preparadas blendas a partir de agar com gelatina, com quitosana e com poli(etileno dióxido de tiofeno):poli(estireno) (PEDOT:PSS) com o objetivo de se obter novos materiais alternativos, para serem utilizados como eletrólitos poliméricos. O estudo revelou que todas as membranas apresentaram-se homogêneas, com estabilidade térmica até 200°C e com a estrutura predominantemente amorfa, com valores de temperatura vítrea em torno de -70 °C e transparência no visível de 90%. O manuseio das amostras obtidas revelou boa maleabilidade e aderência ao vidro. Os valores de condutividade iônica das membranas variaram entre 1x10-6 S/cm e 1,1x10-4 S/cm dependendo da composição e quantidade de ácido ou sal de lítio adicionado. No caso das amostras onde foi adicionado PEDOT:PSS, os resultados de condutividade obtidos foram na ordem de 10-4 S/cm, no entanto as amostras apresentaram a transparência somente de 17%. Foi feito um estudo preliminar, de aplicação dos melhores eletrólitos em ECDs revelando mudança de coloração entre o estado colorido e transparente de 25%, reversível inserção de carga entre 11 e 5,0 mC/cm2 e tempo de coloração de 15 segundos e de descoloração de 2 s. / With the aim to develop new electrochromic devices (ECDs), we present a study on polymer electrolytes obtained from agar. Agar was submitted to physicochemical modifications by adding glycerol as plasticizer and formaldehyde; besides, to promote ionic conductivity of the films, a proton source such as acetic acid, or an ion source, LiClO4, were also added. Moreover new alternative materials to be used as polymer electrolytes composed by blends of agar with gelatin, chitosan and poly (ethylene dioxide thiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) were also prepared and characterized. The study revealed that the membranes were homogeneous, with thermal stability up to 200°C and predominantly amorphous. The glass transition values were found to be around -70 °C and the transparency in the visible region of 90%. The ionic conductivity values were in the range of 1x10-6 S/cm to 1.1x10-4 S/cm, depending on composition and amount of added acid or salt. The ionic conductivity of the samples containing PEDOT:PSS were of the order of 10-4 S/cm, however, the corresponding transparencies were found to be about 17%, only. A preliminary study to qualify the performance of our best electrolytes in ECDs have shown a color change of 25%, reversible inserted charge of 5 to 11 mC/cm2 and coloring/bleaching times of 15 and 2 seconds, respectively.

Esta tese apresenta os resultados de estudo de eletrólitos poliméricos obtidos a partir de agar com o propósito de serem aplicados em dispositivos eletrocrômicos (ECDs). Modificações físico-químicas foram efetuadas no agar através da adição do plastificante glicerol, bem como de formaldeído, além da adição de uma fonte de prótons, a partir de ácido acético, ou uma fonte de íons, utilizando-se LiClO4, para promover a condutividade iônica dos filmes. Foram também preparadas blendas a partir de agar com gelatina, com quitosana e com poli(etileno dióxido de tiofeno):poli(estireno) (PEDOT:PSS) com o objetivo de se obter novos materiais alternativos, para serem utilizados como eletrólitos poliméricos. O estudo revelou que todas as membranas apresentaram-se homogêneas, com estabilidade térmica até 200°C e com a estrutura predominantemente amorfa, com valores de temperatura vítrea em torno de -70 °C e transparência no visível de 90%. O manuseio das amostras obtidas revelou boa maleabilidade e aderência ao vidro. Os valores de condutividade iônica das membranas variaram entre 1x10-6 S/cm e 1,1x10-4 S/cm dependendo da composição e quantidade de ácido ou sal de lítio adicionado. No caso das amostras onde foi adicionado PEDOT:PSS, os resultados de condutividade obtidos foram na ordem de 10-4 S/cm, no entanto as amostras apresentaram a transparência somente de 17%. Foi feito um estudo preliminar, de aplicação dos melhores eletrólitos em ECDs revelando mudança de coloração entre o estado colorido e transparente de 25%, reversível inserção de carga entre 11 e 5,0 mC/cm2 e tempo de coloração de 15 segundos e de descoloração de 2 s. / With the aim to develop new electrochromic devices (ECDs), we present a study on polymer electrolytes obtained from agar. Agar was submitted to physicochemical modifications by adding glycerol as plasticizer and formaldehyde; besides, to promote ionic conductivity of the films, a proton source such as acetic acid, or an ion source, LiClO4, were also added. Moreover new alternative materials to be used as polymer electrolytes composed by blends of agar with gelatin, chitosan and poly (ethylene dioxide thiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) were also prepared and characterized. The study revealed that the membranes were homogeneous, with thermal stability up to 200°C and predominantly amorphous. The glass transition values were found to be around -70 °C and the transparency in the visible region of 90%. The ionic conductivity values were in the range of 1x10-6 S/cm to 1.1x10-4 S/cm, depending on composition and amount of added acid or salt. The ionic conductivity of the samples containing PEDOT:PSS were of the order of 10-4 S/cm, however, the corresponding transparencies were found to be about 17%, only. A preliminary study to qualify the performance of our best electrolytes in ECDs have shown a color change of 25%, reversible inserted charge of 5 to 11 mC/cm2 and coloring/bleaching times of 15 and 2 seconds, respectively.