"Influência do intemperismo em filmes finos de CEO2 e CEO2:V2O5 e estudo de biogéis sustentáveis para aplicação em dispositivos eletrocrômicos"

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Data
2022-05-13Autor
Balboni, Raphael Dorneles Caldeira
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Mostrar registro completoResumo
Estudos vêm sendo realizados visando a diminuição do alto consumo de energia
atual, a otimização energética e a diminuição do impacto ambiental consequente
deste problema. Uma vertente de estudo é a utilização de materiais eletrocrômicos
na confecção de janelas inteligentes, e neste trabalho são estudadas duas diferentes
camadas deste dispositivo. Primeiramente foi realizado um estudo relacionado à
influência do intemperismo e da temperatura nas propriedades eletroquímicas e
morfológicas de filmes finos de CeO2 e CeO2:V2O5 para utilização como contraeletrodo. A camada referente ao eletrólito também foi estudada através do preparo e
caracterização de géis poliméricos à base de acetato de celulose, polímero
escolhido por apresentar aspectos sustentáveis e ser menos poluente. Para o
estudo dos filmes, estes foram preparados pelo processo sol-gel, obtidos pela
técnica spin coating e expostos à simulação de condições climáticas através de uma
câmara de intemperismo acelerado. Para a confecção do gel, utilizou-se o acetato
de celulose como polímero, o carbonato de propileno como solvente e o perclorato
de lítio como fonte de prótons, com diferentes proporções e concentrações. Através
das análises eletroquímicas, foi possível observar que após a simulação de 900 dias
de exposição, ambos os filmes apresentaram um decréscimo na densidade de
carga, com o filme dopado mantendo valores promissores para a aplicação proposta.
Os filmes confirmaram o processo de difusão do transporte de massa através da
análise de espectroscopia de impedância eletroquímica, além de uma maior
uniformidade na sua superfície, confirmada pelas análises de AFM e MEV. Em
relação aos géis, é possível afirmar que o gel contendo 10% em massa de acetato
de celulose e 1,4 M de LiClO4 foi o que se mostrou mais promissor, apresentando
condutividade na ordem de 2,3x10-4 S.cm-1
. Todos os géis testados apresentaram
uma voltametria cíclica com a forma esperada à diferentes velocidades de varredura,
além de manter uma estabilidade após 400 ciclos de análise, demonstrando um
pequeno decréscimo na área do voltamograma. O gel demonstrou também uma
transparência na faixa de 85% na faixa de comprimento de onda entre 300 e 800 nm
e significante perda de massa entre 150 e 250 °C, através das análises de
espectroscopia UV-Vis e termogravimetria, respectivamente.
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