Síntese E Caracterização Estrutural De Filmes Finos De MEH PPV Com Polióxidos De Molibdênio E Tungstênio

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CULTURA – MEC

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Relatório Parcial

Síntese e Caracterização Estrutural de Filmes finos de MEH PPV com Polióxidos de Molibdênio e Tungstênio

Orientador: Cleânio da Luz Lima

Orientando: Joaquim Pinto de Aguiar Netto

Teresina- PI,14 de fevereiro de 2013

Universidade Federal do Piauí – UFPI

Centro de Ciências da Natureza – CCN

Departamento de Física

Relatório Parcial de Projeto

Fevereiro de 2013

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Joaquim Pinto de Aguiar Netto

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Orientador: Prof. Dr. Cleânio da Luz Lima

INTRODUÇÃO

Os materiais poliméricos, principalmente os termoplásticos, tinham suas aplicações na área elétrica e eletrônica como materiais de excelente isolação, devido à sua natural elevada resistividade elétrica combinada com a sua facilidade de processamento. Esse quadro começou a mudar a partir da década de 70, do século XX, com a descoberta da ferroeletricidade intrínseca nos poli( fluoretos de vinilideno) e suas elevadas atividades piezo e piroelétricas [4]. A partir de então ficaram consolidadas as aplicações de matérias poliméricas em dispositivos eletroacústicos, já iniciados com o eletreto de fluoropolímero da década anterior. Porém, uma grande revolução no estudo desses materiais ocorreu em 1977 quando, acidentalmente no laboratório do Professor H. Shirakawa, foram produzidos filmes de poliacetileno que apresentavam um brilho metálico, características bem diferentes das até então conhecidas. Esse fato chamou a atenção do professor A. G. MacDiarmid que junto com o Professor H. Shirakawa e o Professor A.J. Hegeger, estudou diversas propriedades desse “novo polímero”, o que resultou em um impacto científico tão grande que, no ano 2000, esses três pesquisadores foram laureados com o Nobel de Química. Em seus primeiros estudos, eles doparam o polímero com iodo e obtiveram filmes dourados e com valor de condutividade elétrica bilhões de vezes maiores que a obtida com o material não dopado [3].

Na literatura, Polímeros têm uma definição concêntrica donde são moléculas longas cuja estrutura é resultado do processo químico de polimerização de unidades estruturais menores e idênticas, chamados monômeros [1]. A polimerização é a síntese que acontece através das reações de grupos funcionais de monômeros. Portanto, polímeros são macromoléculas e, frequentemente, são compostos de átomos de carbono e hidrogênio. Os polímeros conjugados fazem parte de uma classe de polímeros que são capazes de conduzir corrente elétrica. Esses polímeros possuem ligações duplas não saturadas e separadas alternadamente por ligações simples saturadas na cadeia principal. Estes são, geralmente, denominados semicondutores orgânicos, com grande potencial de aplicação tecnológica. O desenvolvimento dos polímeros representa um importante celeiro na tecnologia moderna.

Quanto as suas propriedades os polímeros apresentam – se como condutores ou semicondutores donde suas propriedades são semelhantes aos inorgânicos. A grande diferença entre os polímeros orgânicos e inorgânicos esta no tipo de ligações envolvidas e que são responsáveis pela formação dos níveis de energia e que atuam como o nível de valência e como banda de condução[8].

Em pesquisas feitas recentemente foi descoberto em semicondutores orgânicos, utilizando pequenos polímeros e moléculas, um fenômeno conhecido como magnetoresistência (MR). A MR consiste na mudança da resistência elétrica de um dado dispositivo na presença de um campo magnético. Foram encontradas variações de aproximadamente 20% no valor da sua resistência elétrica, a temperatura ambiente, para baixos valores de campo magnético [9].

Um dos grandes problemas enfrentados pelos semicondutores orgânicos para torna- se aplicáveis em escala cada vez maior são seu baixo rendimento, principalmente em sistemas fotovoltaicos e também a degradação produzida pela presença de oxigênio. Alguns pesquisadores estimam que para sistemas a base de compostos orgânicos tenham amplas aplicações nas indústrias, estes sistemas devem atingir aproximadamente 10.000 h de uso contínuo sem apresentar diminuição do brilho, que são umas de suas propriedades[10].

OBJETIVOS

O presente trabalho tem o objetivo de produzir e caracterizar filmes finos com propriedades ópticas e elétricas de materiais poliméricos com polióxidos de molibdênio e caracterizá-los por espectroscopia vibracional e medidas elétricas, em forma de filme fino através da técnica de spin-coating, com a intenção de melhorar suas características físicas dos dispositivos em relação ao polímero puro.

Estar sendo colocado em pauta nessa pesquisa o desenvolvimento de dispositivos fotovoltaicos e eletroluminescentes híbridos combinando materiais orgânicos e inorgânicos de custo relativamente baixo.

Métodos de preparação de filmes

Casting

No método casting, ou método de deposição por espalhamento de solução,