Preparação e caracterização de eletrólitos sólidos poliméricos à base de goma xantana

• Autor(a) principal: Tavares, Fabiele Collovini
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4826
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Eletrólitos sólidos; Goma xantana; Dispositivo eletrocrômico; Solid electrolyte; Xanthan gum; Electrochromic device

O presente trabalho propôs o estudo e a caracterização de novos eletrólitos sólidos poliméricos à base de goma xantana, para o uso em dispositivos eletrocrômicos. A goma xantana é um polissacarídeo conhecido por sua utilização em diversos ramos industriais, destacando a indústria de alimentos; as soluções formadas a partir da goma xantana são transparentes, de alta viscosidade e estáveis, mesmo em diferentes condições do meio, como pH e a temperatura. Para a formação dos filmes poliméricos, além da goma xantana, foi utilizado etilenoglicol como plastificante e glutaraldeído como agente reticulante. Como fonte de prótons, para promover a condução iônica, foi utilizado ácido acético. Os eletrólitos foram caracterizados primeiramente por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) para determinar a condutividade iônica em função da concentração da espécie móvel (prótons do ácido) e em função da temperatura. Difratometria de raios-x foi realizada para determinar se os eletrólitos apresentavam um caráter amorfo ou cristalino. Também, foram realizadas análises térmicas (DSC e TGA) para determinar a temperatura de transição vítrea (Tg) e a degradação térmica dos eletrólitos. Foram realizadas medidas espectrofotométricas (UV-Vis) para determinar a transparência dos eletrólitos. Para o estudo da morfologia e rugosidade foram realizadas as análises da superfície dos eletrólitos por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Os melhores resultados foram apresentados pelo eletrólito com a adição de 50% de ácido acético em massa, obtendo uma condutividade iônica à temperatura ambiente de 7,93×10-5S/cm e com o incremento da temperatura à 80ºC a condutividade foi de 3,06×10-4S/cm. O eletrólito apresentou um caráter predominantemente amorfo e a transmitância na região do visível foi de 80%. A temperatura de transição vítrea foi de -87ºC e a temperatura de degradação de 134ºC. Através das micrografias da superfície do eletrólito observou-se a ausência de rachaduras, sendo uma superfície homogênea. O mecanismo de condução iônica apresentado pelo eletrólito foi do tipo Arrhenius. Os resultados obtidos mostram que os eletrólitos sólidos poliméricos à base de goma xantana são promissores para a aplicação em dispositivos eletrocrômicos.