Síntese e caracterização de hidrogéis condutores do tipo semi-IPN visando aplicação em novos supercapacitores híbridos - Nascimento, Denis Welton da Silva (2020)
Nesta dissertação foram desenvolvidos e caracterizados hidrogéis compósitos de rede semi-interpenetrante (semi-IPN) de poliacrilamida (PAAm), carboximetilcelulose (CMC) e polianilina (PAni) com interessantes propriedades elétricas, no intuito de possibilitar a sua aplicação em novos dispositivos supercapacitores (SC’s) híbridos. A análise do grau de intumescimento em HCl dos hidrogéis permitiu observar que a presença de PAni na matriz de PAAm e CMC diminuiu a absorção de água, e o acréscimo de Ani na síntese aumentou o intumescimento até a proporção 7,5% (m/v). Os parâmetros cinéticos analisados em meio de intumescimento HCl mostraram que a difusão nos materiais segue as leis de Fick neste meio. Os resultados de condutividade elétrica mostraram que as propriedades elétricas são fortemente influenciadas pela relação APS/Ani na síntese dos compósitos, que alcançaram valores na ordem de 10-2 S/cm. Os resultados obtidos por meio das técnicas espectroscópicas UV-Vis e FTIR mostraram a presença de bandas características da PAni dopada, confirmando sua incorporação na matriz em sua forma condutora. Os resultados de análise termogravimétrica TG mostraram adequadas estabilidades térmicas para os materiais obtidos. As análises de MEV mostraram que a presença de estruturas da PAni ocorre mais intensamente próximo a região superficial dos hidrogéis e que há formação de microcristais dendríticos atribuídos ao crescimento fractal das moléculas de PAni, sendo estes corroborados com os resultados obtidos pela técnica de difração de raios-X (DRX). Pelo exposto, esta dissertação evidencia que os hidrogéis de PAAm/CMC/PAni podem ser considerados como promissores para aplicação no desenvolvimento de novos SC’s híbridos, para acúmulo e armazenamento de energia.