Preparação e caracterização eletroquímica de filmes finos de WO3 em substrato flexível.
Date
2018-09-27Metadata
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O presente trabalho consiste no estudo dos filmes finos de óxido de tungstênio (WO3) em substrato flexível para aplicação como eletrodo de trabalho em dispositivos eletrocrômicos flexíveis. O óxido foi preparado pelo processo sol-gel, onde o sol foi obtido a partir da reação entre o tungstênio metálico, peróxido de hidrogênio, ácido acético e finalmente dissolvido em etanol. Os filmes foram depositados pela técnica dip-coating sobre um substrato flexível de poli (tereftalato de etileno) (PET) recoberto com condutor eletrônico formado por trióxido de índio com ouro e prata (In2O3:Au:Ag, resistência ≤ 10Ω). Foi realizado um estudo sistemático para a obtenção de filmes com uniformidade visual e boas propriedades eletroquímicas. Os filmes depositados, após dez minutos de hidrólise no ar com umidade controlada (máx.40%), foram submetidos ao tratamento térmico de 100°C durante uma hora. As medidas eletroquímicas foram realizadas pelas técnicas de Voltametria Cíclica (VC), Cronoamperometria (CA) e Cronocoulometria (CC). Os resultados obtidos permitiram selecionar o filme depositado à 60mm.min-1 como o melhor devido a sua alta capacidade de armazenamento nos processos de inserção de íons, chegando a - 32,86mC.cm-2 com tempo total de 60s de aplicação dos potenciais, além de excelente resposta cinética sendo necessários apenas 22s para colorir e 7s para descolorir. A comparação entre as densidades de carga após 2, 100 e 200 ciclos de carga/descarga indicam boa estabilidade do filme. A caracterização óptica (UV-vis) mostra que os filmes quando polarizados adquirem coloração azul intensa e retornam ao estado inicial quando despolarizados, com variação de 32% de transmitância. A fim de estudar as propriedades estruturais, neste filme foram realizadas as técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS) e Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Para estudar a morfologia dos filmes foi realizada a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia de Força Atômica (AFM). Também foram realizadas caracterizações térmicas através de Análise Termogravimétrica (TG) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). Assim, os resultados indicaram que os filmes de WO3 poderão ser aplicados como eletrodo de trabalho em dispositivos eletrocrômicos flexíveis.