Estudo espectroscópico de nanocompósitos de azul da prússia seus análogos utilizados em baterias

• Autor(a) principal: Matins, Jessica Barbosa
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/6740
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ESPECTROSCOPIA; Espectroscopia; Química de superfície; Nanocompósito

A Espectroscopia de Fotoelétrons ou Espectroscopia de Elétrons para Análise Química (ESCA) é uma poderosa técnica para o estudo da estrutura eletrônica de átomos, moléculas e sólidos, obtendo-se informação sobre a banda de valência bem como processos de camada interna. A Espectroscopia de Fotoelétrons divide-se em: XPS (X-ray Photoelectron Espectroscopy) e UPS (Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy), dependendo da energia do feixe de fótons incidente. São técnicas espectroscópicas de análise altamente sensíveis à superfície e possuem, dessa forma, elevada importância no estudo de materiais orgânicos e inorgânicos empregados em diferentes áreas, como catálise, polímeros, cerâmicas e metais. O processo de fotoemissão baseia-se no efeito fotoelétrico. Conhecendo-se a energia do fóton e medindo-se a energia cinética do elétron ejetado, chamado fotoelétron, é possível obter informação sobre a energia de ligação de determinado elétron e, assim, mapear a estrutura eletrônica do sistema investigado. Além disso, parâmetros relacionados aos fótons incidentes também influenciam no processo, tais como a energia do fóton, o ângulo de incidência e a polarização. Diversos trabalhos na literatura mostram a aplicação de eletrodos de nanotubos de carbono (NTCs) modificados com azul da Prússia (AP) como biosensores, baterias, dispositivos eletrocrômicos e de armazenagem de hidrogênio. A alta estabilidade destes sistemas vem sendo atribuída às interações entre o NTC e o azul da Prússia. Porém, esta questão não foi claramente elucidada, tanto para os NTC/AP, quanto para seus análogos, NTC/AAP. No presente trabalho, foram utilizadas as técnicas de análise espectroscópica de superfícies XPS, UPS e REELS para entender os processos que levam à aplicabilidade destes materiais em baterias. São estes: nanotubos de carbono/azul da Prússia (NFeAP), nanotubos de carbono/púrpura de rutênio (NFePR) - um análogo do AP substituindo FeII por RuII, e nanotubos de carbono/cobalto hexacianoferrato - análogo do AP substituindo FeII por CoII (NCoCoHCFe). Neste último caso, foram estudadas também duas amostras preparadas em diferentes pHs, apresentando, portanto, diferentes razões CoII/FeIII. As amostras foram depositadas na forma de filmes finos sobre ITO, que são placas de vidro recobertas por uma nanocamada de um óxido condutor. Neste caso, óxido de Estanho dopado com Índio.