The copolymerization of the monomers 3,3’” Dihexyl-2,2’:5’,2″:5″,2’″-quaterthiophene (DQT) and (R)-(-)-3-(1-pyrrolyl)propyl-N-(3,5-dinitrobenzoyl)-α-phenylglycinate (DNBP), as well as the 2,2′:5′,2′′-terthiophene (TTF) and DNBP was successfully achieved by electrochemical techniques. Poly(DQT), poly(TTF), poly(DNBP), poly(DQT-co-DNBP) and poly(TTF-co-DNBP) films were characterized by infrared spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), spectroelectrochemical and fluorescence spectroscopy techniques. The infrared spectroscopy confirmed the presence of the main functional groups of the homopolymers. The two copolymers obtained in feed ratio showed morphologies their precursor polymers. It was observed, for all copolymers reversible changes in the color of the films during the electrochemical characterization by cyclic voltammetry, the films of poly(DQT-co-DNBP) showed changes from yellow or orange in the reduced state to green or blue in the state oxidized, but this dependent on the proportion of the comonomers. All films of poly(TTF-co-DNBP) exhibited color changes from orange to brown in the reduced state in the oxidized state. These changes are more significant in the films of poly(DQT-co-DNBP) deposited with 1:5 feed ratio and poly(TTF-co-DNBP) deposited with 1:8 feed ratio, as shown by the track of the CIE 1931 xy chromaticity coordinates and by the electrochromic parameters. The films of poly(DQT-co-DNBP) in the ratio 1:5 (thickness 0.8 ± 0.2 µm) presented chromatic contrast (ΔT%) at 660 nm of 62 %, coulombic efficiency of 48 %, electrochromic efficiency (η) ~ 230 C cm-2 and redox stability (ΔT% = 17% in λ = 660 nm at the 1000th cycle). While the films of poly(TTF-co-DNBP) in the ratio 1: 8 (thickness 1.0 ± 0.2 µm) presented a coulombic efficiency of approximately 81 %, chromatic contrast on the order of 48 % in λ = 1065 nm and coloration efficiency in the range of 180 C cm-2 with good stability up to 700 cycles of charging / discharging. Solutions of poly(DQT) and poly(TTF) its copolymers with DNBP (independently of the feed ratio) in N-methylpyrrolidone (NMP) are fluorescente. The copolymers of poly(DQT-co-DNBP) have emission bands at 555 and 585 nm when excited at 375 nm and copolymers of poly(TTF-co-DNBP) emit at 516 and 548 nm when excited at 450 nm. Therefore, these polymers are promising as materials having fluorescent and electrochromic properties and may be applied as an active layer for optoelectronic devices such as OLEDs and electrochromic devices. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A copolimerização dos monômeros 3,3”’-Diexil-2,2’:5’,2”:5”,2”’-quatertiofeno (DQT) e (R)-(-)-N-(3,5-dinitrobenzoil)-α-fenilglicinato de 1-(3-pirrolil)propila (DNBP), como também do 2,2’:5’,2”-tertiofeno (TTF) e o DNBP foi realizada com sucesso, através de técnicas eletroquímicas. Os copolímeros obtidos apresentaram propriedades otimizadas em comparação com os filmes dos polímeros precursores poli(DQT), poli(TTF) e poli(DNBP). Os filmes de poli(DQT), poli(TTF), poli(DNBP), poli(DQT-co-DNBP) e poli(TTF-co-DNBP) foram caracterizados através das técnicas de espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroeletroquímica e espectroscopia de fluorescência. A espectroscopia de infravermelho confirmou a presença dos principais grupos funcionais dos homopolímeros nos copolímeros formados. Os dois copolímeros obtidos, em diferentes proporções, apresentaram morfologias intermediárias aos seus polímeros precursores. Foram observadas mudanças reversíveis na coloração dos filmes durante a caracterização eletroquímica por voltametria cíclica em todos os copolímeros, onde os filmes de poli(DQT-co-DNBP) apresentaram uma mudança de coloração de amarelo ou alaranjado no estado reduzido para verde ou azul no estado oxidado, dependendo da proporção dos comonômeros utilizadas para preparar os copolímeros. Enquanto que, todos os filmes de poli(TTF-co-DNBP) exibiram mudança de coloração entre o alaranjado no estado reduzido para marrom no estado oxidado. Essas mudanças são mais significativas nos filmes de poli(DQT-co-DNBP) na proporção 1:5 e nos filmes de poli(TTF-co-DNBP) na proporção 1:8 como mostrado nas coordenadas de cromaticidade xy CIE 1931 e pelos parâmetros eletrocrômicos. Os filmes de poli(DQT-co-DNBP) na proporção 1:5 (espessura 0,8 ± 0,2 µm) apresentaram contraste cromático (ΔT%) em 660 nm de 62%, eficiência coulômbica de 48%, eficiência eletrocrômica (η) de ~ 230 C cm-2 e estabilidade redox (atingindo ΔT% = 17% em λ = 660 nm no 1000º ciclo). Já os filmes de poli(TTF-co-DNBP) na proporção 1:8 (espessura 1,0 ± 0,2 µm) apresentaram eficiência coulômbica de aproximadamente 81 %, contraste cromático da ordem de 48 % em λ = 1065 nm e eficiência eletrocrômica na faixa de 180 C cm-2 para com boa estabilidade até 700 ciclos de carga/descarga. As soluções de poli(DQT) e poli(TTF) e de seus copolímeros com DNBP (independentemente da proporção) em N-metilpirrolidona (NMP) são fluorescentes. Os copolímeros de poli(DQT-co-DNBP) possuem emissões de bandas em 555 e 585 nm quando excitados em 375 nm e os copolímeros de poli(TTF-co-DNBP) emitem em 516 e 548 nm quando excitados em 450 nm. Portanto, esses copolímeros são promissores como materiais que possuem propriedades eletrocrômicas e fluorescentes, podendo ser aplicados como camada ativa em dispositivos optoeletrônicos, tais como dispostivos eletrocrômicos e OLEDs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1860 |
| Date | 26 August 2016 |
| Creators | Silva, Ana Julia Cavalcante da |
| Contributors | Ribeiro, Adriana Santos, http://lattes.cnpq.br/2753110936126480, Navarro, Marcelo, Oliveira, Ítalo Marcos Nunes de, http://lattes.cnpq.br/0233665338105542, Almeida, Rusiene Monteiro de, http://lattes.cnpq.br/9711614709394548, Zanta, Carmem Lúcia de Paiva e Silva, http://lattes.cnpq.br/2268382620314191 |
| Publisher | Universidade Federal de Alagoas, Brasil, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, UFAL |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFAL, instname:Universidade Federal de Alagoas, instacron:UFAL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1860/2/license.txt, bitstream:http://www.repositorio.ufal.br:8080/bitstream/riufal/1860/1/Prepara%C3%A7%C3%A3o+e+caracteriza%C3%A7%C3%A3o+espectrosc%C3%B3pica+de+copol%C3%ADmeros+eletrocr%C3%B4micos+e+fluorescentes+derivados+de+pirrol+e+olig%C3%B4meros+de+tiofeno+para+aplica%C3%A7%C3%A3o+em+dispositivos+eletrocr%C3%B4micos+e+diodos+emissores+de+luz+org%C3%A2nicos...pdf |
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