Conductive Thin Films based on Sodium Alginate/ PEDOT:PSS Blends

Jorge Fernandes Filho; Samir Leite Mathias; Bruno Bassi Milan Torres; Caio Henrique Gomes; Aparecido Junior de Menezes; Rafael Henriques Longaresi

doi:10.21577/1984-6835.20220017

Autores

Jorge Fernandes Filho UFSCAR - Campus Sorocaba https://orcid.org/0000-0003-2350-5688
Samir Leite Mathias UFSCAR - Campus Sorocaba https://orcid.org/0000-0003-0523-9566
Bruno Bassi Milan Torres USP - Campus São Carlos https://orcid.org/0000-0001-5999-6488
Caio Henrique Gomes Faculdade de Engenharia de Sorocaba
Aparecido Junior de Menezes UFSCAR - Campus Sorocaba https://orcid.org/0000-0001-5638-489X
Rafael Henriques Longaresi Universidade Federal de São Carlos - Campus Sorocaba https://orcid.org/0000-0001-8194-828X

DOI:

https://doi.org/10.21577/1984-6835.20220017

Palavras-chave:

PEDOT, PSS, alginato de sódio, material renovável

Resumo

A associação entre os polímeros (3,4-etilenodioxitiofeno) e poli (ácido 4-estirenossulfônico) PEDOT: PSS resulta em propriedades encontradas em plásticos com características elétricas semelhantes às dos metais. A combinação do PEDOT: PSS com alginato de sódio, permite a criação de filmes finos homogêneos. A investigação das propriedades elétricas resultantes, bem como as características morfológicas do material, são os principais objetivos deste trabalho. Os filmes foram montados pelo método de evaporação de solvente, casting, a partir de soluções aquosas de PEDOT: PSS e alginato de sódio em várias proporções. A análise da curva de tensão versus corrente mostrou uma dependência da concentração PEDOT: PSS para aumentar a condutividade do filme formado. A análise do perfil mostrou que a técnica de casting produziu filmes de cerca de 1000 nm e a técnica de spin casting produziu filmes de cerca de 250 nm de espessura; A difratometria RX (DRX) revelou que o material é predominantemente amorfo; Medidas de absorbância de UV-Vis indicaram grande absorção de energia luminosa no padrão RGB no comprimento de 650 nm; as imagens da microscopia eletrônica de varredura indicaram a homogeneidade dos componentes na formação dos filmes e a microscopia óptica mostrou a continuidade dos filmes formados. As análises de FTIR demonstraram que as bandas de absorção são equivalentes às encontradas na literatura. Desta forma, o material sintetizado apresenta características adequadas para ser aplicado na construção de um dispositivo eletrocrômico.

Biografia do Autor

Jorge Fernandes Filho, UFSCAR - Campus Sorocaba

Mestre pelo Programa de Pós-Gradução em Ciência e Engenharia de Materiais - PPG- CEM pela Universidade Federal de São Carlos (2019). Licenciando em Química pela Universidade Federal de São Carlos. Possui graduação em Petróleo e Gás pela Universidade Estácio de Sá (2009). Tecnico em Quimica pela Instituto Federal de Ciencias e Tecnologia do Rio de Janeiro (2010). Atualmente é téc químico do Centro Tecnológico da Marinha Em Sao Paulo (CTMSP). Tem experiência na área de Engenharia Química, Processos Químicos e análises laboratoriais com enfase em amostras ambientais.Projeto de Pesquisa na área de polimeros semicondutores, com desenvolvimento de um compósito pela associação de polímero semicondutor e polimero de fonte renovável

Samir Leite Mathias, UFSCAR - Campus Sorocaba

Possui graduação em Química pela Universidade Federal de São Carlos (2018). Tem experiência na área de Química, com ênfase em Nanocelulose.

Bruno Bassi Milan Torres, USP - Campus São Carlos

Graduado em Química pelo Instituto de Química de São Carlos (IQSC - USP), Mestre em Ciências e Engenharia dos Materiais pelo Programa Interunidades USP, Doutor em Ciências e Engenharia de Materiais pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC - USP). É atualmente técnico de Nível Superior no Grupo de Polímeros "Prof Bernhard Gross" do Instituto de Física de São Carlos (IFSC - USP). Atua no estudo de propriedades ópticas e eletrônicas de filmes finos automontados e Langmuir-Blodgett de polímeros condutores. Atua também na síntese de polímeros e moléculas pequenas para aplicações em eletrônica orgânica. Recentemente, vem atuando com o desenvolvimento de métodos (inkjet, silk-screen, R-2-R) e materiais (polímeros, nanopartículas e grafeno) para aplicação em eletrônica orgânica impressa e em grandes áreas. Possui experiência na caracterização elétrica de células fotovoltaicas, transistores e dispositivos emissores de luz.

Caio Henrique Gomes, Faculdade de Engenharia de Sorocaba

Iniciou a carreira como estagiário no Instituto de Pesquisas e estudos avançados sorocabanos (IPEAS) dentro da Facens, onde desenvolveu estudos na área de corrosão em motores diesel e projetos diversos envolvendo química e engenharia química. Atualmente, técnico assistente do laboratório de analise instrumental e operações unitárias, onde desenvolve analises de infra-vermelho pela transformada de Fourier, Florescência de raios-x, difração de raios-x, cromatografia gasosa e calorimetria diferencial de varredura, além de dar suporte as aulas de laboratório de operações unitárias.

Aparecido Junior de Menezes, UFSCAR - Campus Sorocaba

Graduou-se em Química pela Universidade Estadual de Maringá entre 1996-1999, onde fez parte do Programa Especial de Treinamento (PET) e através deste estagiou em laboratórios de química orgânica (Produtos Naturais) e no laboratório de química de alimentos. Obteve o título de mestre em Química, com ênfase em Físico-Química, pela Universidade Federal de São Carlos em 2002, atuando na área de Físico-Química de Polímeros. Concluiu doutorado em Ciências, área de concentração Físico-Química, no Instituto de Química de São Carlos - IQSC/USP, no desenvolvimento de novos materiais macromoleculares provenientes de fontes renováveis. Entre 2007-2008 realizou estágio de pós-doutoramento no Laboratoire Génie des Procédés Papetiers - LGP2 da École internationale du papier, de la communication imprimée et des biomatériaux-PAGORA-INPG/Grenoble-França, no processo de extração e modificação química de nanocristais de polissascarídeos. No segundo semestre de 2008 estagiou em nível de pós doutoramento no grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos/USP, investigando a influência da água confinada no fenômeno de adesão entre fibras de celulose. Atualmente é professor Associado da Universidade Federal de São Carlos - UFSCar, campus Sorocaba.

Rafael Henriques Longaresi, Universidade Federal de São Carlos - Campus Sorocaba

Possui graduação em Fisica Bacharelado pela Universidade Federal de São Carlos (2006), mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais pelo Instituto de Física de São Carlos (2008) e doutorado em Ciencias e Engenharia de Materiais pelo Instituto de Física de São Carlos (2012). Atualmente é professor na Universidade Federal de São Carlos do Departamento de Física, Química e Matemática (DFQM) do Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS) do campus Sorocaba. Possui experiência na área de Física, com ênfase em Física da Matéria Condensada atuando em projetos na área de pesquisa com enfase no desenvolvimento de compósitos de matrizes polimericas com reforços de fibras, cristais, moleculas conjugadas e TMDs (Transition Metal Dichalcogenides)