Propriedades ópto-eletroquímicas de filmes finos de v2o5 e v2o5:zno para utilização em dispositivos eletrocrômicos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Peres, Leandro Lemos de
• Orientador(a): Avellaneda, César Antonio Oropesa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ciência e engenharia de materiais; Pentóxido de vanádio; Óxido de zinco; Eletrocromismo; Vanadiun pentoxide; Zinc oxide; Electrochromism
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8277

O presente trabalho tem por objetivo estudar as propriedades eletroquímicas dos filmes finos de V2O5 e V2O5:ZnO. A obtenção dos filmes será realizada segundo o método de condensação dos peroxovanadatos. Através do processo de deposição dos filmes via Dip-coating e após tratamento térmico a 120oC, serão analisadas as mudanças no comportamento eletroquímico do material bem como a interferência do elemento dopante nestas propriedades, através de analises de voltametria cíclica, Cronocoulometria e Cronocoulometria. Analises de Difração de raios-X, Microscopia de Força Atômica serão utilizadas para obtenção das características estruturais e superficiais do filme bem como determinação de sua composição quantitativa/qualitativamente e formação de fases no material. Através dos resultados obtidos a respeito do comportamento eletroquímico observado no material, foi possível observar mudanças consideráveis geradas pelo uso de ZnO como dopante no que tange a densidade de corrente e de carga. Ambas sofreram aumento considerável até o percentual de dopagem de 1,5%mol de ZnO, que foi o valor que exibiu as melhores características gerais. Também foi possível observar mudanças no comportamento difusional dos com a dopagem, sendo que para os para os Picos catódico 2 e anódico 2, o coeficiente de difusão D sofreu mudanças de grandeza que favorecem o uso de dopante. Também se verificou a estabilidade a sucessivos ciclos no filme, e, como demonstram as voltametrias para 300 ciclos, o filme contendo ZnO sofreu razoável melhora, conservando suas densidades de corrente com maior magnitude do que o filme sem presença de dopante. Foi possível observar com a técnica de Difração de Raios-X o efeito do ZnO na microestrutura, e através dela, foi possível observar que a matriz manteve sua estrutura lamelar, mas com a diminuição do padrão de difração (001). Também foram observadas mudanças nas distancias interplanares e tamanho médio de cristalito. Com a técnica Espectofotometria, foi estudado a variação na coloração do filme e seu potencial de modulação ótica com/sem potencial aplicado. O mesmo exibiu resultados satisfatório reduzindo o percentual de transmitância de 77% para 52% com o filme polarizado, sendo o filme com dopante, o que obteve este resultado. Por fim, através da Microscopia de Força Atômica foi estudado as mudanças superficiais geradas no filme. O filme com 1,5%mol de ZnO apresentou maior rugosidade dentre as amostras, o que evidencia um aumento na superficial do filme o que possibilita maior área de contato para trocas iônicas entre o filme e o eletrólito, o que por fim, também justifica a melhora no comportamento eletroquímico do material.