Estudo de um novo eletrólito polimérico sólido em forma de filme autossustentável: Poli(óxido de etileno)-tungstato de sódio

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Lima, Gilberto de
• Orientador(a): Silva, Djalma Ribeiro da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Poli(óxido de etileno) (POE); Tungstato de Sódio (Na2WO4); Eletrólito Polimérico Sólido (EPS); Estudo termocinético; Condutividade iônica
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21476

Filmes poliméricos autossustentáveis baseados em um novo eletrólito polimérico sólido (EPS), tendo como matriz hospedeira o poli(óxido de etileno) (POE) e como agente dopante o tungstato de sódio (Na2WO4), foram obtidos para diferentes composições do sal (m = 0,20; 0,26; 0,30; 0,40; 0,50 e 1,31 mg). Os filmes foram caracterizados por DRX, FTIR, MEV/EDS, TG/DTG, DSC e EI. Os difratogramas de raios X confirmaram a natureza semicristalina do polímero e sugeriram que a adição do sal provoca uma redução na cristalinidade dos filmes. Os dados de FTIR permitiram a análise da interação entre os íons do sal e as cadeias poliméricas. As micrografias obtidas por MEV demonstraram morfologia esferulítica intercaladas por ligações interlamelares para todas as composições estudadas. O estudo de TG/DTG mostrou que a decomposição térmica do eletrólito ocorre em uma única etapa com a adição do sal aumentando a estabilidade térmica dos filmes. Os dados de TG/DTG permitiram, ainda, o estudo cinético da decomposição térmica do eletrólito por meio dos métodos de Briodo (BR), Coats-Redfern (CR) e Horowitz-Metzger (HM) sugerindo uma cinética de 1ª ordem para a reação de decomposição térmica dos filmes, assim como, a determinação dos parâmetros termodinâmicos de ativação: E*, ∆H*, ∆S* e ∆G*. O grau de cristalinidade foi determinado através dos dados de DSC e mostrou uma redução após a adição do sal ao polímero. O eletrólito POE/Na2WO4 exibiu um máximo de condutividade iônica de 3,24x10-4 S.cm-1, a temperatura ambiente, para o filme com 1,31 mg do sal. Através dos dados de impedância foi possível o estudo de relaxação das cadeias do POE, assim como, a difusão do sal entre estas cadeias. Os diagramas de impedância, nos formatos Bode e Nyquist, permitiram o ajuste dos dados experimentais à circuitos elétricos equivalentes o que facilitou a associação dos componentes dos circuitos aos fenômenos físicos e químicos observados para os filmes e revelaram que, após a adição do sal ao polímero, os filmes têm suas propriedades elétricas melhoradas.