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Influência do tratamento por plasma reativo em eletrodos de grafeno e aplicações em eletroquímicaPlasma frio reativo.MLG.Supercapacitores.Sensores.Cold reactive plasma.Supercapacitors.Sensors..Eletrodos de carbono, como o grafeno, são usualmente utilizados na eletroquímica. A capacidade de transferência eletrônica dos eletrodos de grafeno pode ser melhorada com alterações físicas e químicas na sua superfície e podem ser realizadas por meio de plasma reativo. O objetivo deste trabalho foi tratar eletrodos de grafeno em plasmas reativos em diferentes condições (tempo, posição das amostras no reator e pressão de oxigênio) e investigar os efeitos desses parâmetros nas propriedades químicas e físicas destes materiais. Os eletrodos de grafeno, foram preparados com massa de 80 mg, prensados a 20 kgf e tratados individualmente no plasma alterando em três níveis o tempo, a pressão de oxigênio e a posição da amostra em relação a descarga de plasma. Foram realizados os testes de voltametria cíclica e carga-descarga galvanostática em solução de 1 mol L-1 de H2SO4 para estimar as capacitâncias dos eletrodos em ambos os testes. Posteriormente em solução de 1mmol L-1 K3[Fe(CN)6] e 0,1 mol L-1 KCl com pH 3, foi realizada novamente a voltametria cíclica com a finalidade de analisar a transferência eletrônica dos eletrodos. Os eletrodos também foram caracterizados por meio de espectroscopia Raman e microscopia de força atômica. Os eletrodos que apresentaram bons resultados foram usados para a fabricação de supercapacitores flexíveis em estado sólido e potenciais sensores. Os supercapacitores foram caracterizados por voltametria cíclica e cargadescarga galvanostática e os eletrodos, com potencial aplicação como sensores, por voltametria cíclica em solução de K3[Fe(CN)6] e KCl nas mesmas concentrações dos testes anteriores. Os eletrodos tratados em plasma apresentaram maiores áreas eletroativas, maiores capacitâncias e melhores transferências eletrônicas em comparação aos eletrodos sem tratamento. Através de espectroscopia Raman e microscopia de força atômica, observou-se que as amostras tratadas em plasma apresentaram maior grau de defeitos. Os supercapacitores de estado sólido não apresentaram melhora significativa nas capacitâncias em relação ao capacitor com eletrodo não tratado. Os eletrodos usados como sensores apresentaram melhora com o tratamento em plasma com melhor transferência eletrônica nos estudos eletroquímicos. Os eletrodos escolhidos para os testes como supercapacitores bem como a maioria dos eletrodos testados como potenciais sensores possuem em comum a posição da amostra na região de plasma mais intenso. A maior pressão de oxigênio também se mostrou importante nos testes de sensores.Carbon electrodes, such as graphene, are usually used in electrochemistry. The electron transfer capacity of graphene electrodes can be improved with physical and chemical changes on their surface and can be carried out by means of reactive plasma. The objective of this work was to treat graphene electrodes in reactive plasmas under different conditions (time, position of the samples in the reactor and oxygen pressure) and to investigate the effects of these parameters on the chemical and physical properties of these materials. The graphene electrodes were prepared with a mass of 80 mg, pressed at 20 kgf and individually treated in the plasma, changing the time, the oxygen pressure and the position of the sample in relation to the plasma discharge in three levels. Cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge tests were carried out in a solution of 1 mol L-1 of H2SO4 to estimate the capacitances of the electrodes in both tests. Afterwards in a solution of 1mmol L-1 K3 [Fe(CN)6] and 0.1 mol L-1 KCl with pH 3, cyclic voltammetry was performed again in order to analyze the electrode transfer. The electrodes were also characterized by Raman spectroscopy and atomic force microscopy. The electrodes that showed good results were used to manufacture flexible supercapacitors in solid state and potential sensors. The supercapacitors were characterized by cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge and the electrodes, with potential application as sensors, by cyclic voltammetry in K3 [Fe(CN)6] and KCl solution in the same concentrations of the previous tests. Plasma-treated electrodes showed larger electroactive areas, greater capacitances and better electronic transfers compared to untreated electrodes. Through Raman spectroscopy and atomic force microscopy, it was observed that the samples treated in plasma showed a higher degree of defects. The solid-state supercapacitors showed no significant improvement in capacitances compared to the capacitor with untreated electrode. The electrodes used as sensors showed improvement with the treatment in plasma with better electron transfer in electrochemical studies. The electrodes chosen for the tests as supercapacitors as well as most of the electrodes tested as potential sensors have in common the position of the sample in the most intense plasma region. Higher oxygen pressure was also important in sensor testing.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIGUniversidade Federal do Triângulo MineiroInstituto de Ciências Biológicas e Naturais - ICBNBrasilUFTMPrograma de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia dos MateriaisGELAMO, Rogério Valentim73085308920http://lattes.cnpq.br/6269182259456067MOURA, Gabriel de Moraes2022-07-04T17:45:29Z2020-03-182022-07-04T17:45:29Z2020-03-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://bdtd.uftm.edu.br/handle/123456789/1264porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTMinstname:Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)instacron:UFTM2022-07-04T18:08:18Zoai:bdtd.uftm.edu.br:123456789/1264Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.uftm.edu.br/PUBhttp://bdtd.uftm.edu.br/oai/requestbdtd@uftm.edu.br||bdtd@uftm.edu.bropendoar:2024-04-24T09:58:48.020516Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM - Universidade Federal do Triangulo Mineiro (UFTM)false
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