Compósitos de óxido de grafeno e polianilina obtidos “in situ” por via eletroquímica
Autor(a) principal: | |
---|---|
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 |