Resumo |
Este projeto teve como objetivo a realização de trabalho científico e tecnológico no Departamento de Física da Universidade Federal de Viçosa. O foco do trabalho foi a obtenção de nanoestruturas de Hexacianoferrato de Níquel (NiHCFe) depositadas sobre nanotubos de carbono (CNT), além do estudo dos processos de armazenamento de cargas nesse nanocompósito. O composto NiHCFe é um análogo do Azul da Prússia, e de tal maneira possui uma estrutura cúbica de face centrada em que é possível a incorporação de íons de metais alcalinos como K, Na, Li pelo método de voltametria cíclica. Essa incorporação de íons é o que caracteriza o material como um dispositivo para armazenamento de cargas. A obtenção dos nanocompósitos NiHCFe/Ni/CNT se deu por meio de três etapas. A primeira etapa consiste na deposição dos nanotubos de carbono em aço inox por meio de deposição eletroforética pulsada. Nessa técnica é utilizada uma célula eletroforética contendo uma suspensão de CNT´s eletricamente carregados, diluídos em solução orgânica de dimetilformamida (DMF), um contra eletrodo de grafite e um eletrodo de trabalho que contém o substrato de aço inox. A deposição ocorre através da aplicação de uma diferença de potencial entre os eletrodos gerando um campo elétrico que arrasta os nanotubos para o eletrodo de trabalho, o potencial aplicado é pulsado para que não formem bolhas sobre o eletrodo. Na segunda etapa nanopartículas de Ni são eletrodepositadas sobre os CNT’s, este processo ocorre em uma célula eletroquímica formada por um eletrodo de trabalho com os nanotubos já depositados, um eletrodo de referência de Ag/AgCl, um contra eletrodo de platina e um eletrólito contendo íons de Ni diluídos em DMF. Na terceira etapa o Ni depositado sobre os nanotubos é transformado no composto NiHCFe por meio de voltametrias cíclicas em um eletrólito aquoso contendo íons ferrocianeto (HCFe). Após a obtenção dos filmes, os mesmos foram submetidos a caracterização eletroquímica, através de voltametrias cíclicas em eletrólitos contendo íons que podem ser incorporados à estrutura. Os resultados obtidos confirmam a formação do nanocompósito NiHCFe/Ni/CNT, pois as curvas voltamétricas registram tanto corrente anódica quanto catódica, características do processo de entrada e saída dos íons na estrutura. Além do mais, as análises feitas em diferentes filmes indicam que a quantidade de NiHCFe formada é proporcional ao número de ciclos aplicados durante o processo de formação da nanoestrutura. |