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Preparação, caracterização e estudo do mecanismo de transporte de cargas em blendas do copolímero P(VDF-TrFE) com poli(o-metoxianilina)
(2015-02-19) Malmonge, José Antonio
Neste trabalho foram obtidas blendas flexíveis condutoras do copolímero randômico P(VDF-TrFE) na composição molar (60-40) com POMA, dopadas com TSA. Os filmes foram estudados por medidas de condutividade elétrica, análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. A condutividade elétrica alcançada foi de 10-3 S/cm para o conteúdo de aproximadamente 25% de POMA dopada com TSA. As blendas apresentaram um comportamento termicamente estável ate a temperatura de 230°C e uma morfologia fibrilar que aumenta em quantidade com o aumento do conteúdo de POMA-TSA. A estrutura cristalina e a transição de fase (de ferroelétrica para paraelétrica), do copolímero foi observada nas blendas mesmo para alto conteúdo de POMA (20%). Estudos de condutividade dc realizados em baixa temperatura, mostraram que para a blenda 90/10 dopada, o processo de condução elétrica e explicado pelo modelo de \"Variable Range Hopping\"(VHR) em três dimensões. Para o regime ac verificou-se que a condutividade obedece a relação σac≈ωS), onde o expoente s depende da temperatura, tendendo ao valor 1 a medida que à temperatura tende para 0 K. Também foram estudados filmes de PANI e POMA sintetizadas quimicamente, expostos a radiação ionizante de raios-X e caracterizados por espectroscopia de UV-visível, ressonância paramagnética eletrônica, condutividade elétrica e teste de solubilidade. Os resultados mostraram que as amostras irradiadas em vácuo ou em atmosfera de oxigênio seco, não tiveram seu espectro eletrônico mudados. No entanto para as amostras irradiadas em condições ambientes, a banda de absorção atribuída à transição excitônica foi deslocada para mais baixa energia. Essa mudança no espectro vem acompanhada com um grande aumento da condutividade elétrica. Esse resultado indica que as polianilinas podem ser dopadas por raios-X. As amostras irradiadas tornaram-se não solúveis mesmo depois de desdopada, devido à formação de ligações cruzadas. Para as amostras previamente dopadas com ácidos inorgânicos, a condutividade decresce com a dose de irradiação. Provavelmente esta diminuição da condutividade ocorre pela mudança estrutural que ocorre no polímero
Técnica de correntes termo-estimulada em circuito aberto. Aplicação ao estudo do transporte de cargas no polímero PETP
(2014-10-20) Malmonge, José Antonio
Foi construída uma nova versão de um sistema para medidas de correntes termo-estimuladas em circuito aberto (DTE). Mostrou-se que no Teflon FEP, carregado com corona negativa, os ruídos que aparecem nas curvas de DTE , que são devidos a micro rupturas elétricas na amostra, causam uma variação de potencial considerável na mesma. Verificou-se também que a corrente anômala originada pelo deslocamento de cargas na camada de ar entre a amostra e a placa sensora pode perturbar as medidas de DTE com amostras virgens carregadas positivamente. A inversão de polaridade da corrente nas medidas de DTE na região próxima a temperatura ambiente, foi explicado como sendo devido a variação da capacitância da amostra em função da temperatura. Medidas de DTE, realizadas com o polímero PETP (Mylar), mostraram que o processo de transporte que dá origem ao pico de corrente acima de 100 C é devido a uma condutividade intrínseca originária da geração de portadores em centros neutros de ionização. Essa geração possui uma dependência com o campo elétrico do tipo Poole-Frenkel e a mobilidade dos portadores livres, depende do volume livre o qual tem valor maior que o de equilíbrio abaixo da temperatura da transição vítrea