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Síntese, caracterização de eletrodos modificados por nanopartículas de WO3 funcionalizadas em dispositivos eletrocrômicos de alto desempenho

Processo: 10/08043-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2010
Vigência (Término): 31 de agosto de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Susana Inés Córdoba de Torresi
Beneficiário:José de Ribamar Martins Neto
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/53199-3 - Reconhecimento molecular e armazenamento de energia: estudos fundamentais do efeito de geometria, tamanho e síntese na otimização das propriedades químicas de materiais eletroativos, AP.TEM
Assunto(s):Eletrocromismo   Materiais nanoestruturados   Nanopartículas   Eletroquímica

Resumo

O presente projeto de pesquisa visa a síntese e caracterização de nanoestruturas de óxido de tungstênio (WO3) pela via ultrassônica, sendo esta ainda pouco explorada pelos grupos de pesquisa nacionais. Uma das grandes vantagens da síntese assistida por ultrassom na síntese de nanoestruturas é a pouca quantidade de material empregado, onde comumente são necessários poucos mililitros de soluções diluídas, outra vantagem que pode ser citada é a rapidez e facilidade das rotas sintéticas. As nanoestruturas serão adsorvidas nos eletrodos pela deposição eletroforética (EPD), sendo esta muito interessante pelo contato direto do material eletroativo com a superfície do eletrodo, aumentando assim a taxa de transferência eletrônica, além disso, pela alteração de parâmetros experimentais como o campo elétrico e tempo de deposição, diferentes arquiteturas podem ser facilmente obtidas. Os eletrodos modificados pelas estruturas de WO3 serão utilizados na construção de eletrodos eletrocrômicos de alto desempenho onde está prevista a imobilização superficial das nanoestruturas por cromóforos orgânicos (sais de bipiridina) que, em princípio, confeririam uma maior modulação de cores ao eletrodo, levando em consideração que o próprio WO3 possui excelentes propriedades eletrocrômicas que serão potencializadas pela estrutura nanométrica. Uma possível aplicação para os eletrodos modificados por WO3 é sua utilização como sensores ópticos para gases, porém este seria um tema a ser desenvolvido por futuras colaborações.A caracterização das nanoestruturas e de seus eletrodos modificados será realizada por diversas técnicas de microscopia, como a Microscopia de Transmissão Eletrônica de Alta Resolução (HRTEM), Microscopia de Força Atômica (AFM) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Também serão utilizadas diferentes técnicas espectroscópicas, como a de Impedância Eletroquímica, Raman e Infravermelho. Obviamente serão efetuadas as caracterizações eletroquímicas tradicionais e acopladas a outras técnicas para medidas "in situ", como a UV-Vis e a Microbalança Eletroquímica a Cristal de Quartzo. Para tanto vale a pena salientar as excelentes instalações encontradas no Instituto de Química da Universidade de São Paulo, onde o presente projeto irá se desenvolver.