Caracterização de filmes de polianilina por espectroscopia de impedância eletroquímica utilizando o método de elemento de fase generalizado

Abstract

Este trabalho apresenta a caracterização de filmes de polianilina (PANI) por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) utilizando o método de elemento de fase generalizado (gpe), desenvolvido pelo LabSiN. Inicialmente, são apresentados a estrutura, as propriedades e as aplicações da PANI, além do processo de eletropolimerização em uma célula de três eletrodos e do conceito de dupla camada elétrica, fundamental para interpretar os resultados. A caracterização foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica, permitindo obter os espectros de impedância e calcular curvas de capacitância em função da frequência por meio do método gpe. Os primeiros resultados reproduziram o comportamento esperado, evidenciando dois processos capacitivos: um associado à interface ITO/PANI, em altas frequências, e outro relacionado à dupla camada elétrica e à protonação da PANI, em baixas frequências. Durante o desenvolvimento do trabalho, foram enfrentados desafios experimentais, como a degradação da anilina, a troca do fornecedor dos substratos de ITO e a substituição do banho de ultrassom utilizado na limpeza das amostras. Nas amostras produzidas posteriormente, observou-se aumento do ruído nas medidas de impedância e deslocamento das curvas para frequências mais altas. A redução da concentração de ácido nítrico promoveu apenas uma melhora parcial. Por fim, foi investigada a influência do tempo de armazenamento dos substratos de ITO após a limpeza. Verificou-se que o armazenamento reduz a eficiência da eletropolimerização, embora não explique completamente o ruído observado. Os resultados indicam que a degradação da anilina é a hipótese mais provável para os problemas experimentais encontrados.