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Previous issue date: 2008-08-06 / Thin films of tin dioxide (SnO2) with the addition of doping are widely used because its various applications, so develop a search on this subject is of great value technology, since
many different forms of doping, formulation and preparation, can be made and modified, intended to improve this material according to their physical and chemical properties.
This paper used for niobium oxide (Nb2O5) as doping, an important factor in the formulation, since Brazil has the largest reserves of natural element, found in various forms of
ore. The preparation of thin films is a process that requires great care and high quality control. However, care is not sufficient to avoid the appearance of defects in his deposition,
and subsequent calcination, as broken, deterioration, poor adhesion to the substrate, which are considered problems, undermining the efficiency of the material and its applicability. The addition of self assembled monolayers (SAM) on thin films of SnO2 aimed to reduce or correct this type of defect.
Different techniques were used experimentally, as: X-ray diffraction, fotochronoamperometric, eletrochemical impedance spectroscopy, electrochemistry, measures
of potential open circuit, optical microscopy optical, scanning electron microscopy and Infrared. The results of the measures to density of current and electrochemical impedance of
samples of thin films of SnO2 containing SAM showed positive results, confirming that the SAM not only improved the structure of films about the electrochemical properties and
photovoltaic, but also corrected the defects caused existing surface the techniques for the generation thin film.
The efficiency of photosensitive films studied increased in the following sequence: SnO2 + SAM < SnO2:Nb2O5(0.1) + SAM SnO2:Nb2O5(0.3) + SAM. The electrochemical impedance spectroscopy, showed that the addition of SAM to thin films studied in this work is diminishing Rtc, minimizing the resistance. The film of SnO2 containing 0.3 Nb2O5 + SAM presents a resistance around 1000 Wcm-1 less than the film
containing 0.1 Nb2O5. The thin films containing SAM showed that when immersed in the electrolyte solution, extending the capacitance of double layer electrical probably due to accumulation of cargo between the surface of films.
The scanning electron microscopy showed that the nucleation of SAM has a higher incidence of disruptions in the regions (of higher energy) in the form of needles and often mixed, needles and mushrooms, as observed for the film: SnO2: Nb2O5 (0.3 ) + SAM. / Filmes finos de dióxido de estanho (SnO2) com adição de dopantes são muito utilizados devido as suas diversas aplicações, assim o desenvolver de uma pesquisa sobre este
tema é de grande valia tecnológica, já que muitas formas diferentes de dopagem, formulação e preparação, podem ser feitas e modificadas, visando o melhoramento deste material em função de suas propriedades físicas e químicas.
Neste trabalho foi utilizado óxido de nióbio (Nb2O5) como dopante, um fator importante na formulação, já que o Brasil possui a maior reserva natural deste elemento, encontrado em várias formas de minérios. A preparação de filmes finos é um processo que exige muito cuidado e alto controle de qualidade. Porém, cuidados não são suficientes para evitar o aparecimento de defeitos em sua deposição e, posterior calcinação, como trincas, deteriorização, baixa aderência ao
substrato, que são considerados problemas, comprometendo a eficiência do material e sua aplicabilidade. A adição de moléculas auto-organizáveis (SAM) em filmes finos de SnO2 teve como objetivo reduzir ou corrigir este tipo de defeito.
Diferentes técnicas foram utilizadas experimentalmente, tais como: difração de raios X, fotocronoamperometria, espectroscopia de impedância eletroquímica, medidas de potencial de circuito aberto, micrografia óptica, microscopia eletrônica de varredura e Infravermelha. Os resultados das medidas de densidade de corrente e impedância eletroquímica das amostras dos filmes finos de SnO2 contendo SAM mostraram resultados positivos, confirmando que a SAM não só melhorou a estrutura dos filmes quanto às propriedades
eletroquímicas e fotovoltaicas, como também corrigiu os defeitos superficiais existentes provocados pelas técnicas de geração do filme fino. A eficiência fotossensível dos filmes
estudados aumentou na seguinte seqüência: SnO2 + SAM < SnO2:Nb2O5 (0,1) + SAM < SnO2:Nb2O5 (0,3) + SAM.
A espectroscopia de impedância eletroquímica mostrou que a adição de SAM aos filmes finos estudados neste trabalho diminui a Rtc, minimizando a resistência do mesmo. O
filme de SnO2 contendo 0,3 Nb2O5 + SAM apresenta uma resistência aproximadamente 1000 Wcm-1 menor do que o filme contendo 0,1 Nb2O5. Os filmes finos contendo SAM
mostraram que ao serem imersos na solução eletrolítica, ampliaram a capacitância da dupla camada elétrica devido provavelmente ao acúmulo de carga entre a superfície dos filmes. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que a nucleação da SAM tem maior incidência nas regiões de rupturas (de maior energia) em forma de agulhas e muitas vezes mista, agulhas e cogumelos, como observado para o filme: SnO2:Nb2O5 (0,3) + SAM.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/2061 |
| Date | 06 August 2008 |
| Creators | Fáveri, Cintia de |
| Contributors | Rodrigues, Paulo Rogério Pinto, Antunes, Sandra Regina Masetto, Jordão, Berenice Quinzani, Asanome, Cleusa Rocha |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada, UEPG, BR, Química |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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