Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: PEREIRA, Eric Luiz
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3287
Resumo: Devido ao aumento da utilização de veículos elétricos e o crescimento explosivo de dispo sitivos eletrônicos portáteis ocorreu um aumento no desenvolvimento de supercapacitores de alto desempenho. Neste contexto a presente pesquisa produziu-se nanocompósito de óxido grafeno (OG) com polianilina (PANI) pela técnica de esfoliação do grafite e eletro polimerização in situ de PANI em uma célula eletroquímica. Nessa técnica o grafite foi usado como ânodo, H2SO4 1 M foi utilizado como eletrólito e o potencial variado de 5 V até 13 V. O material obtido foi caracterizado por Espectroscopia de absorção no infraver melho (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia UV-vis, Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e técnica de voltametria cíclica (VC). Os padrões de difração de raios-X indicam que as multicamadas de óxido de grafeno (GO) foram esfoliadas e aderidas as cadeias da PANI. As imagens de MEV também confirmaram a presença de PANI, e mostra o OG bem distribuído na PANI com morfologia tipo nanofio. O desempenho eletroquímico do filmes OG/PANI e OG foram investigados por voltametria cíclica em 1 M H2SO4, apresentando capacitância específica de 117,440 −1 e 1,243 −1 , respectivamente, a taxa de varredura de 1 −1 .A maior capacitância do filme OG/PANI pode ser atribuído à boa distribuição da condutividade elétrica da PANI entre as camadas do óxido de grafeno. Dessa forma, os resultados de monstram o potencial do compósito OG/PANI para aplicação em supercapacitores de alto desempenho ou outro sistema de fonte de energia.
id UFEI_dc0e530058caf14e9e6e1092ae5a1e84
oai_identifier_str oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/3287
network_acronym_str UFEI
network_name_str Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
repository_id_str 7044
spelling 2022-02-142022-04-282022-04-28T18:02:59Z2022-04-28T18:02:59Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3287Devido ao aumento da utilização de veículos elétricos e o crescimento explosivo de dispo sitivos eletrônicos portáteis ocorreu um aumento no desenvolvimento de supercapacitores de alto desempenho. Neste contexto a presente pesquisa produziu-se nanocompósito de óxido grafeno (OG) com polianilina (PANI) pela técnica de esfoliação do grafite e eletro polimerização in situ de PANI em uma célula eletroquímica. Nessa técnica o grafite foi usado como ânodo, H2SO4 1 M foi utilizado como eletrólito e o potencial variado de 5 V até 13 V. O material obtido foi caracterizado por Espectroscopia de absorção no infraver melho (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia UV-vis, Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e técnica de voltametria cíclica (VC). Os padrões de difração de raios-X indicam que as multicamadas de óxido de grafeno (GO) foram esfoliadas e aderidas as cadeias da PANI. As imagens de MEV também confirmaram a presença de PANI, e mostra o OG bem distribuído na PANI com morfologia tipo nanofio. O desempenho eletroquímico do filmes OG/PANI e OG foram investigados por voltametria cíclica em 1 M H2SO4, apresentando capacitância específica de 117,440 −1 e 1,243 −1 , respectivamente, a taxa de varredura de 1 −1 .A maior capacitância do filme OG/PANI pode ser atribuído à boa distribuição da condutividade elétrica da PANI entre as camadas do óxido de grafeno. Dessa forma, os resultados de monstram o potencial do compósito OG/PANI para aplicação em supercapacitores de alto desempenho ou outro sistema de fonte de energia.Due to the increased use of electric vehicles and the explosive growth of portable electronic devices, there has been an increase in the development of high-performance supercapac itors. In this context, the present research produced graphene oxide with PANI by the graphite exfoliation technique in an electrochemical cell. In this technique, graphite was used as an anode, H2SO4 1 M was used as an electrolyte, and the potential varied from 5 V to 13 V. The obtained material was characterized by Infrared Absorption Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), UV-vis Spectroscopy, X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Cyclic Voltammetry (VC). The X-ray diffraction patterns indicate that the graphene oxide (GO) multilayers were exfoliated and adhered to the PANI chain. The presence and incorporation of PANI were confirmed from the SEM images, which show the OG well distributed in PANI with a nanowire format. The electrochemical performance of OG/PANI films and OG were investigated by cyclic voltammetry in 1 MH2SO4, presenting specific capacitance of 117.440 −1 and 1.243 −1 , respectively, at the rate of 1 −1 scan. This increase can be attributed to the good distribution of electrical conductivity of PANI and graphene oxide. Thus, the results demonstrate the potential of the composite OG/PANI for application in high performance supercapacitors or other energy source systemporUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Materiais para EngenhariaUNIFEIBrasilIFQ - Instituto de Física e QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICAÓxido de grafenoEsfoliação eletroquímicaOG/PANIsupercapacitoresCompósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisGONZÁLEZ, Maria Elena LeyvaOLIVEIRA, Adhimar Fláviohttp://lattes.cnpq.br/1031795555698099PEREIRA, Eric LuizEric Luiz Pereira. Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica. 2022. 55 f. Dissertação (Mestrado em Materiais para Engenharia) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3287/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2022071.pdfDissertação_2022071.pdfapplication/pdf4166764https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3287/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2022071.pdfd4dc22059ac24c06c040598a81de9f81MD51123456789/32872024-04-04 09:38:34.461oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-04-04T12:38:34Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
title Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
spellingShingle Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
PEREIRA, Eric Luiz
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
Óxido de grafeno
Esfoliação eletroquímica
OG/PANI
supercapacitores
title_short Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
title_full Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
title_fullStr Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
title_full_unstemmed Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
title_sort Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
author PEREIRA, Eric Luiz
author_facet PEREIRA, Eric Luiz
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv GONZÁLEZ, Maria Elena Leyva
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv OLIVEIRA, Adhimar Flávio
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1031795555698099
dc.contributor.author.fl_str_mv PEREIRA, Eric Luiz
contributor_str_mv GONZÁLEZ, Maria Elena Leyva
OLIVEIRA, Adhimar Flávio
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
Óxido de grafeno
Esfoliação eletroquímica
OG/PANI
supercapacitores
dc.subject.por.fl_str_mv Óxido de grafeno
Esfoliação eletroquímica
OG/PANI
supercapacitores
description Devido ao aumento da utilização de veículos elétricos e o crescimento explosivo de dispo sitivos eletrônicos portáteis ocorreu um aumento no desenvolvimento de supercapacitores de alto desempenho. Neste contexto a presente pesquisa produziu-se nanocompósito de óxido grafeno (OG) com polianilina (PANI) pela técnica de esfoliação do grafite e eletro polimerização in situ de PANI em uma célula eletroquímica. Nessa técnica o grafite foi usado como ânodo, H2SO4 1 M foi utilizado como eletrólito e o potencial variado de 5 V até 13 V. O material obtido foi caracterizado por Espectroscopia de absorção no infraver melho (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Espectroscopia UV-vis, Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e técnica de voltametria cíclica (VC). Os padrões de difração de raios-X indicam que as multicamadas de óxido de grafeno (GO) foram esfoliadas e aderidas as cadeias da PANI. As imagens de MEV também confirmaram a presença de PANI, e mostra o OG bem distribuído na PANI com morfologia tipo nanofio. O desempenho eletroquímico do filmes OG/PANI e OG foram investigados por voltametria cíclica em 1 M H2SO4, apresentando capacitância específica de 117,440 −1 e 1,243 −1 , respectivamente, a taxa de varredura de 1 −1 .A maior capacitância do filme OG/PANI pode ser atribuído à boa distribuição da condutividade elétrica da PANI entre as camadas do óxido de grafeno. Dessa forma, os resultados de monstram o potencial do compósito OG/PANI para aplicação em supercapacitores de alto desempenho ou outro sistema de fonte de energia.
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-02-14
dc.date.available.fl_str_mv 2022-04-28
2022-04-28T18:02:59Z
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-04-28T18:02:59Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3287
url https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3287
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.references.pt_BR.fl_str_mv Eric Luiz Pereira. Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica. 2022. 55 f. Dissertação (Mestrado em Materiais para Engenharia) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022.
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Itajubá
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Materiais para Engenharia
dc.publisher.initials.fl_str_mv UNIFEI
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv IFQ - Instituto de Física e Química
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Itajubá
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
instname_str Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron_str UNIFEI
institution UNIFEI
reponame_str Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
collection Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3287/2/license.txt
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3287/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2022071.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
d4dc22059ac24c06c040598a81de9f81
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.br
_version_ 1801863230198382592