Influência do substrato na adsorção de pirrol analisada através de espectroscopia de impedância eletroquímica
| Ano de defesa: | 1999 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-07082025-090842/ |
Resumo: | Neste trabalho, foram analisados aspectos da adsorção da molécula de pirrol em interfaces compostas por eletrodos monocristalinos e soluções aquosas contendo diferentes concentrações de pirrol, por meio da utilização da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A aplicação dessa técnica a interfaces eletroquímicas constituídas por eletrodos sólidos resulta em diagramas de impedância que apresentam deslocamentos no ângulo de fase, os quais têm sido atribuídos tanto a diferentes graus de heterogeneidade da superfície quanto a processos ocorrendo na interface, mas do lado da solução. Com o objetivo de verificar a influência de diferentes fatores no deslocamento do ângulo de fase, foram utilizados eletrodos monocristalinos de ouro e prata para avaliar a influência da natureza do metal e as orientações cristalográficas (100) e (210) de ambos os metais para analisar a influência da heterogeneidade superficial. Observou-se que a molécula de pirrol adsorve-se preferencialmente de forma paralela à superfície dos eletrodos de prata, independentemente da orientação cristalográfica. Por outro lado, sobre superfícies de ouro, verificou-se uma adsorção preferencial na forma perpendicular. Nesse caso, os processos de adsorção/desorção e de reorientação de dipolos puderam ser melhor distinguidos. Os ajustes dos dados de impedância foram realizados considerando um modelo eletrônico análogo da interface, constituído por uma resistência em série com um elemento de fase constante. Verificou-se que o fator exponencial nf varia com o potencial aplicado sobre o eletrodo, sendo essas variações relacionadas a processos interfaciais, mais especificamente às mudanças entrópicas geradas pela reorientação de dipolos na interface. Essas variações apresentam um padrão semelhante ao da função trabalho das diferentes superfícies estudadas. Além disso, foram realizados ensaios utilizando a técnica de cronocoulometria, os quais permitiram observar que, apesar da necessidade de aplicação de um modelo elétrico equivalente para o tratamento dos dados experimentais, a técnica de EIE apresenta maior potencial na detecção de processos interfaciais. |
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Influência do substrato na adsorção de pirrol analisada através de espectroscopia de impedância eletroquímicaSubstrate influence on pyrrole adsorption analyzed by electrochemical impedance spectroscopyadsorçãoadsorptionelectrochemistryeletroquímicaespectroscopia de impedânciaimpedance spectroscopypirrolpyrroleNeste trabalho, foram analisados aspectos da adsorção da molécula de pirrol em interfaces compostas por eletrodos monocristalinos e soluções aquosas contendo diferentes concentrações de pirrol, por meio da utilização da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A aplicação dessa técnica a interfaces eletroquímicas constituídas por eletrodos sólidos resulta em diagramas de impedância que apresentam deslocamentos no ângulo de fase, os quais têm sido atribuídos tanto a diferentes graus de heterogeneidade da superfície quanto a processos ocorrendo na interface, mas do lado da solução. Com o objetivo de verificar a influência de diferentes fatores no deslocamento do ângulo de fase, foram utilizados eletrodos monocristalinos de ouro e prata para avaliar a influência da natureza do metal e as orientações cristalográficas (100) e (210) de ambos os metais para analisar a influência da heterogeneidade superficial. Observou-se que a molécula de pirrol adsorve-se preferencialmente de forma paralela à superfície dos eletrodos de prata, independentemente da orientação cristalográfica. Por outro lado, sobre superfícies de ouro, verificou-se uma adsorção preferencial na forma perpendicular. Nesse caso, os processos de adsorção/desorção e de reorientação de dipolos puderam ser melhor distinguidos. Os ajustes dos dados de impedância foram realizados considerando um modelo eletrônico análogo da interface, constituído por uma resistência em série com um elemento de fase constante. Verificou-se que o fator exponencial nf varia com o potencial aplicado sobre o eletrodo, sendo essas variações relacionadas a processos interfaciais, mais especificamente às mudanças entrópicas geradas pela reorientação de dipolos na interface. Essas variações apresentam um padrão semelhante ao da função trabalho das diferentes superfícies estudadas. Além disso, foram realizados ensaios utilizando a técnica de cronocoulometria, os quais permitiram observar que, apesar da necessidade de aplicação de um modelo elétrico equivalente para o tratamento dos dados experimentais, a técnica de EIE apresenta maior potencial na detecção de processos interfaciais.In this work, some aspects of the adsorption of the pyrrole molecule on single crystal electrodes in aqueous solutions containing different concentrations of pyrrole were analyzed using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The application of this technique to electrochemical interfaces composed of solid electrodes generates impedance diagrams that exhibit a phase angle shift. This shift has been attributed both to differences in the degree of surface heterogeneity of the electrodes and to processes occurring at the interface, particularly on the solution side. To verify the influence of different factors on the phase angle shift, gold and silver single crystal electrodes were used to analyze the influence of the metal nature. The (100) and (210) crystallographic orientations of both metals were investigated to evaluate the effect of surface heterogeneity. The pyrrole molecule shows a preferential orientation on silver, aligning parallel to the electrode surface, regardless of crystallographic orientation. On the other hand, on gold surfaces, pyrrole tends to adsorb in a perpendicular orientation. For this metal, the adsorption/desorption and dipole reorientation processes could be more clearly distinguished. For the impedance data analysis, an equivalent electrical circuit model was used, consisting of a resistance in series with a constant phase element (CPE). The fitting results show that the exponential factor, nf, varies with the applied potential, and these variations are related to interfacial processesmore specifically, to entropic changes caused by dipole reorientation at the interface. These variations follow a trend similar to that of the work function of the different surfaces studied. Additionally, experiments using the chronocoulometry technique were carried out, which demonstrated that, although chronocoulometry is useful, electrochemical impedance spectroscopy offers significantly greater sensitivity for detecting interfacial processes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMotheo, Artur de JesusRobertis, Eveline de1999-07-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-07082025-090842/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-08T15:07:02Zoai:teses.usp.br:tde-07082025-090842Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-08T15:07:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Neste trabalho, foram analisados aspectos da adsorção da molécula de pirrol em interfaces compostas por eletrodos monocristalinos e soluções aquosas contendo diferentes concentrações de pirrol, por meio da utilização da espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A aplicação dessa técnica a interfaces eletroquímicas constituídas por eletrodos sólidos resulta em diagramas de impedância que apresentam deslocamentos no ângulo de fase, os quais têm sido atribuídos tanto a diferentes graus de heterogeneidade da superfície quanto a processos ocorrendo na interface, mas do lado da solução. Com o objetivo de verificar a influência de diferentes fatores no deslocamento do ângulo de fase, foram utilizados eletrodos monocristalinos de ouro e prata para avaliar a influência da natureza do metal e as orientações cristalográficas (100) e (210) de ambos os metais para analisar a influência da heterogeneidade superficial. Observou-se que a molécula de pirrol adsorve-se preferencialmente de forma paralela à superfície dos eletrodos de prata, independentemente da orientação cristalográfica. Por outro lado, sobre superfícies de ouro, verificou-se uma adsorção preferencial na forma perpendicular. Nesse caso, os processos de adsorção/desorção e de reorientação de dipolos puderam ser melhor distinguidos. Os ajustes dos dados de impedância foram realizados considerando um modelo eletrônico análogo da interface, constituído por uma resistência em série com um elemento de fase constante. Verificou-se que o fator exponencial nf varia com o potencial aplicado sobre o eletrodo, sendo essas variações relacionadas a processos interfaciais, mais especificamente às mudanças entrópicas geradas pela reorientação de dipolos na interface. Essas variações apresentam um padrão semelhante ao da função trabalho das diferentes superfícies estudadas. Além disso, foram realizados ensaios utilizando a técnica de cronocoulometria, os quais permitiram observar que, apesar da necessidade de aplicação de um modelo elétrico equivalente para o tratamento dos dados experimentais, a técnica de EIE apresenta maior potencial na detecção de processos interfaciais. |
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