
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Ciências Físicas e Matemáticas
Departamento: Física/FSC
Dimensão Institucional: Pesquisa
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa
Título: PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO ELETROQUÍMICA DE FILMES FINOS NANOESTRUTURADOS PARA APLICAÇÃO EM DISPOSITIVOS
Coordenador
- FRANCOISE TOLEDO REIS
Participante
- CARLEANE PATRÍCIA DA SILVA REIS
- FRANCOISE TOLEDO REIS (D)
- GABRIEL RAMPELOTI
Conteúdo
Sou pesquisadora do labsin (laboratório de sist...sou pesquisadora do labsin (laboratório de sistemas nanoestruturados, dep. física/cfm/ufsc) desde 2006, tendo como foco a preparação e caracterização de materiais nanoestruturados e filmes finos, visando a aplicação em dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos. além das colaborações internas, dentro do próprio departamento de física, faço parte da rede de pesquisa instituto nacional de ciência e tecnologia em eletrônica orgânica (ineo), coordenado pelo prof. dr. roberto m. faria, do ifsc/usp (2017/2023). nesta rede nacional de pesquisa temos colaborado com a preparação e caracterização elétrica, optoeletrônica e fotoeletroquímica de dispositivos fotovoltaicos híbridos e nanoestruturados, à base de dióxido de titânio e semicondutores poliméricos, bem como dispositivos de armazenamento de energia (supercapacitores redox) à base de semicondutores poliméricos.
desde 2009 temos trabalhado na fabricação e caracterização de eletrodos poliméricos (polipirrol e polianilina) para utilização em baterias recarregáveis e supercapacitores redox. os supercapacitores são dispositivos de armazenamento de energia promissores, pois são capazes de armazenar uma quantidade de energia maior que os capacitores convencionais e entregar esta energia com maior potência que as baterias. os polímeros condutores apresentam várias vantagens como eletrodos de supercapacitores: possuem rápida cinética dos processos eletroquímicos de carga/descarga (dopagem/ desdopagem), são flexíveis, altamente condutores, facilmente processados e podem ser produzidos na forma de filmes finos e a custos bem inferiores aos óxidos metálicos. a hoje doutoranda carleane p. s. reis (ppgfsc/ufsc) produziu em sua dissertação de mestrado (2016-2017, minha orientação) filmes de polianilina com 4 diferentes dopantes: hcl, h2so4, hno3 e tfa, e fez a caracterização eletroquímica dos filmes preparados utilizando voltameria cíclica e a técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica. em sua dissertação, utilizamos um novo método de análise gráfica baseado no conceito de elemento de fase generalizado, desenvolvido pela nossa equipe do labsin. como desdobramento deste trabalho, carleane iniciou seu doutoramento, atualmente em andamento, focado na investigação de eletrodos de ouro utilizando um aparato experimental desenvolvido pela equipe, e como ferramenta a técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica. parte do novo método de análise gráfica aplicado a eletrodos de ouro foi publicado recentemente e atualmente estamos redigindo o artigo referente à aplicação da nova técnica a semicondutores. neste contexto, a proposta deste projeto é preparar eletrodos metálicos e poliméricos através de métodos eletroquímicos, e fazer a caracterização eletroquímica destes eletrodos utilizando espectroscopia de impedância eletroquímica, visando a aplicação em dispositivos de armazenamento de energia. ao estudar eletrodos metálicos, espera-se obter uma melhor compreensão dos processos de acúmulo e de transferência de carga na interface eletrodo-eletrólito, bem como dos processos de adsorção de íons e oxidação, de maneira dinâmica. no que diz respeito aos eletrodos poliméricos, espera-se adquirir um melhor domínio sobre os processos de eletropolimerização, verificando as mudanças causadas nestes processos e nas propriedades dos filmes pelo uso de diferentes polímeros (ppy, pani e pedot), diferentes dopantes e diferentes solventes. os filmes preparados serão caracterizados por mev, perfilometria, voltametria cíclica, curvas de carga/descarga e espectroscopia de impedância eletroquímica. além disso, objetiva-se fazer a montagem dos protótipos de supercapacitores redox à base de eletrodos poliméricos, avaliando as diferenças de desempenho. para tanto será necessário investigar qual eletrólito mais adequado para utilização entre os eletrodos do supercapacitor. por fim, deseja-se fabricar os filmes poliméricos na forma de membranas nanoestruturadas e comparar o seu desempenho com o observado para os filmes planos (não nanoestruturados). como substratos, utilizaremos ito (óxido de índio-estanho, vidro condutor transparente). os filmes nanoestruturados serão preparados utilizando litografia de nanoesferas, que é uma técnica que apresenta algumas vantagens em relação à litografia tradicional: é simples, economicamente acessível e permite a definição de objetos com dimensões características que vão de 50 a 1000 nm. para isso, prepararemos máscaras coloidais de poliestireno pelo método de spin-coating ou dip-coating, utilizando soluções coloidais monodispersas, com esferas de diferentes diâmetros. as máscaras em questão são formadas por esferas nanométricas, de sílica ou polímero, auto-organizadas, em uma rede cristalina 2-d ou 3-d. neste tipo de rede, o material a ser eletrodepositado preenche de forma compacta as lacunas da máscara. após a remoção da máscara obtém-se uma estrutura regula
Índice de Shannon: 3.17266
Índice de Gini: 0.798418
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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ODS Predominates


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