Produção e caracterização de filmes compósitos de PEDOT:PSS/grafeno (2023)
- Authors:
- Autor USP: MABILIA, FELIPE TEIXEIRA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: NANOCOMPÓSITOS; ÓPTICA ELETRÔNICA; ELETRÔNICA
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho, foram produzidos filmes semicondutores de poli(3,4- etilenodioxitiofeno)/poli(estirenosulfonato) (PEDOT:PSS), grafeno e compósitos de PEDOT:PSS/grafeno a partir de uma dispersão comercial de PEDOT:PSS em água e uma dispersão de grafeno, produzida por esfoliação de grafite em N-metilpirrolidona (5,3 mg/L), precipitado e redisperso em isopropanol (IPA) (10,6 mg/L). A morfologia e propriedades dos filmes, depositados por spin-coating, foram avaliadas para entender a influência (1) da centrifugação da dispersão de PEDOT:PSS, e (2) de diferentes compostos, como dimetilsulfóxido (DMSO) e ácido acético (HAc). Os compósitos têm aproximadamente 10% e 50% m/m de grafeno. Os filmes foram caracterizados por Espectroscopia no Ultravioleta-visível (UV-Vis), Microscopia de Força Atômica (AFM), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopias Raman e no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR)/Refletância Total Atenuada (ATR). A redispersão do grafeno em IPA foi efetiva e os compósitos possuem uma fase macia e isolante elétrica (PSS) e uma fase rígida e condutora elétrica (PEDOT e grafeno), segundo AFM. A centrifugação do PEDOT:PSS tende a diminuir a condutividade e aumentar a transmitância dos filmes, conforme espectroscopia UV-Vis. O IPA aumenta a uniformidade na deposição, favorecendo a transmitância. Os filmes de PEDOT:PSS têm resistência de folha (Rf) entre 1 e 30000 KΩ/□, dependendo da composição e da centrifugação, com transmitância entre 50% e 80%. Os compósitos sem DMSO têm Rf na faixa de 12 a 46 KΩ/□ para 50% de grafeno e de 14 a 34 KΩ/□ para 10% de grafeno. A adição de DMSO reduz Rf em até 94% nos filmes compósitos, com transmitância entre 70% e 80%. O aumento na condutividade é provocado pela dispersão do grafeno condutor na matrizsemicondutora e pela mudança de conformação do PEDOT:PSS, sugerida pelas Espectroscopias Raman e FTIR. Os compósitos podem ser utilizados como eletrodos transparentes condutores e tintas condutoras. Uma aplicação foi demonstrada produzindo OLEDs utilizando o compósito com cerca de 10% de grafeno como camada transportadora de vacâncias (HTL). Foi mostrado em OLED que o compósito como HTL apresenta maior densidade de corrente que PEDOT:PSS.
- Imprenta:
- Data da defesa: 25.10.2023
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ABNT
MABILIA, Felipe Teixeira. Produção e caracterização de filmes compósitos de PEDOT:PSS/grafeno. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-26032026-080929/pt-br.php. Acesso em: 09 abr. 2026. -
APA
Mabilia, F. T. (2023). Produção e caracterização de filmes compósitos de PEDOT:PSS/grafeno (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-26032026-080929/pt-br.php -
NLM
Mabilia FT. Produção e caracterização de filmes compósitos de PEDOT:PSS/grafeno [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-26032026-080929/pt-br.php -
Vancouver
Mabilia FT. Produção e caracterização de filmes compósitos de PEDOT:PSS/grafeno [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-26032026-080929/pt-br.php
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