| Summary: | === This work presents the synthesis and characterization of conjugated polymers (CP) with potential application in electrochromic devices. It has been studied polythiophenes (PT) substituted in the -position and polyaniline (PANI). In the class of -substituted polythiophenes were evaluated properties of two distinct substituent groups: (i) poly(alcoxithiophenes), among these poly(3-methoxythiophene) (PMOT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and poly(3,4-dimetoxiothiophene) (PDMOT); and (ii) poly(alkylthiophene), with poly(3-hexylthiophene) (PHT) and poly(3-dodecylthiophene) (PDDT). The synthesis of the polymers was carried out electrochemically, using cyclic voltammetry (CV). After obtaining the polymers, these are characterized by physical-chemistry techniques (infrared spectroscopy FTIR), optical (ultraviolet-visible region absortion (UV-Vis and fluorescence), morphological (SEM scanning electron microscopy) and electrochemical. Electrochromical properties for thin films obtained on ITO were investigated and the potential applications of these materials in electrochromic devices was studied employing the spectrolectrochemical (combining an optical technique and an electrochemical technique). For these films it was possible to know the color variation of the different polymers potential in their electroactivity range, where, going from reduced to the oxidized state, the PMOT and PDMOT´s color variation was from red to blue, in PEDOT was dark blue to light blue, PANI was green to blue, and, finally, PHT and PDDT were from dark blue to black.
Among each of the both groups previously mentioned, was chosen one polymer that showed the best electrochromic properties to be used as active layer in electrochromic devices: PMOT and PHT. The PANI was also used, because it presented good electrochromic properties and different color variation, in redox state, from those observed in the polythiophenes. Thus it was possible to apply the RGB (red, green and blue) color matching, obtaining different shades. For the devices construction, films were obtained on flexible substrate ITO/PET (ITO/polyethylene terephthalate), aiming future applicability of this material. Preliminary tests were performed with the built devices to verify their operation. Tests were performed with devices using epoxy adhesive and devices using starch as solid electrolyte, only the first type was observed reversibility of color. === Este trabalho apresenta a síntese e caracterização de polímeros conjugados (PC) com aplicação potencial em dispositivos eletrocrômicos. Foram estudados politiofenos (PT) substituídos na posição [beta] e a polianilina (PANI). Da classe dos PT foram avaliadas as propriedades de dois grupos de substituintes distintos: (i) alcóxitiofenos, dentre estes o poli(3-metóxitiofeno) - (PMOT), o poli(3,4-etilenodióxitiofeno) - (PEDOT) e o poli(3,4-dimetóxiotiofeno) - (PDMOT); e (ii) alquiltiofenos, sendo eles o poli(3-hexiltiofeno) - (PHT) e o poli(3- dodeciltiofeno) - (PDDT). A síntese dos polímeros foi realizada eletroquimicamente empregando voltametria cíclica (VC) a partir de monômeros comerciais (Aldrich). Após a obtenção dos polímeros, estes foram caracterizados por técnica físico-química (espectroscopia no infravermelho - IV), ópticas (absorção na região do ultravioleta-visível (UV-Vis) e fluorescência), morfológica (MEV - microscopia eletrônica de varredura) e eletroquímicas. Filmes finos obtidos sobre ITO tiveram suas propriedades eletrocrômicas e o potencial para aplicação destes materiais em dispositivos eletrocrômicos estudados empregando-se a espectroeletroquímica que associa uma técnica espectroscópica a uma técnica eletroquímica. Para estes filmes, foi possível determinar a variação de cor dos polímeros nos diferentes potenciais de sua faixa de eletroatividade sendo que, do estado reduzido para o oxidado, a variação de cor para PMOT, PDMOT foi do vermelho para o azul, para PEDOT foi do azul escuro para azul claro, PANI foi do verde para o azul e para PHT e PDDT foi do azul escuro para preto. De cada classe de PT foi escolhido o polímero que apresentou as melhores propriedades eletrocrômicas para serem usados como camada ativa nos dispositivos eletrocrômicos preparados, sendo eles o PMOT e o PHT. A PANI também foi usada por apresentar boas propriedades eletrocrômicas e por apresentar variação de cor nos estados redox diferente das observadas para os politiofenos. Dessa forma pôde-se aplicar o sistema RGB (red, green and blue) de combinação de cores, obtendo diferentes tonalidades. Para construção dos dispositivos, foram obtidos filmes sobre substrato flexível ITO/PET (óxido de índio dopado com estanho/politereftalato de etileno) visando a aplicabilidade futura deste material. Testes foram realizados com dispositivos utilizando adesivo epóxi e com dispositivos utilizando amido como eletrólito sólido, somente para o primeiro tipo foi observada reversibilidade da cor.
|
|---|
