Aplicação do método de elemento de fase generalizada na caracterização por espectroscopia de impedância eletroquímica de eletrodos de ITO/Polianilina.
Author:
Zimermann, Arthur da Silva
Abstract:
O presente estudo aborda a caracterização de eletrodos de óxido de estanho-índio (ITO) recobertos com polianilina (PANI) por meio da técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A PANI foi polimerizada eletroquimicamente sobre o substrato de ITO, mantendo o potencial elétrico fixo em 0,8V/SCE, e utilizando ácido trifluoracético (TFA) como dopante. Primeiramente os filmes poliméricos produzidos foram caracterizados morfologicamente utilizando microscopia de varredura eletrônica, que evidenciaram sua natureza fibrilar. O comportamento eletroquímico da interface eletrodo-eletrólito foi investigado através das medidas de EIE utilizando o método do elemento de fase generalizada na análise dos resultados. Esse método, desenvolvido no Laboratório de Sistemas Nanoestruturados (LabSiN/UFSC), permitiu a obtenção de curvas de capacitância e dos parâmetros de relaxação do sistema, em função da frequência. Para estudar o processo de formação da dupla camada elétrica na interface ITO/PANI, foram efetuadas medidas de EIE em tempo real, nas quais foram obtidos 60 espectros de impedância consecutivos na faixa de frequências entre 1 Hz e 1MHz. Esta metodologia permite acompanhar em tempo real as mudanças no parâmetro α, que reflete o comportamento capacitivo e/ou reativo da interface. Os resultados indicaram a formação de dois tipos de patamares de capacitância: (1) baixa frequência: atribuídos à formação de dupla-camada elétrica na interface fibra de PANI/eletrólito; (2) alta frequência: atribuídos ao acúmulo de cargas na interface ITO/PANI, devido à presença de uma barreira de energia. Este estudo demonstrou o grande potencial da técnica de EIE em tempo real como ferramenta para obtenção de uma visão aprofundada das interações entre a PANI e o eletrodo de ITO, contribuindo para a compreensão de sistemas eletroquímicos baseados em polímeros condutores.
Description:
Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica.
Universidade Federal de Santa Catarina.
Centro de Física Matemática.
Departamento de Física.