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Estudo de Compósitos de Nanotubos de Carbono, Fibras de Carbono e Polianilina como Eletrodos em Dispositivos de Conversão e Armazenamento de Energia.

Processo: 09/17584-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2010
Vigência (Término): 31 de março de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Neidenei Gomes Ferreira
Beneficiário:Dalva Alves de Lima Almeida
Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:07/00013-4 - Novos materiais, estudos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, diamond-like-carbon (DLC) e carbono nanoestruturado obtidos por deposição química a partir da fase vapor, AP.TEM
Assunto(s):Nanotubos de carbono   Conversão de energia   Fibra de carbono   Polianilina   Materiais compósitos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:compósitos | Conversão de Energia | fibras de carbono | nanotubos de carbono | polianilina | Fibras de carbono, nanodiamante e polianilina

Resumo

Este projeto de doutorado tem como tema central, a síntese e caracterização de compósitos constituídos de fibras de carbono(FC), nanotubos de carbono (NTC) e polianilina (PAni). Os compósitos de NTC/FC serão obtidos por eletroforese e/ou crescimento de NTC na FC, para efeito de comparação também serão feitos compósitos de PAni/FC. No decorrer do processo de deposição dos filmes de Pani em NTC/FC, pretende-se variar as concentrações de Pani e NTC de forma a determinar a proporção ideal dos materiais constituintes do compósito viabilizando sua aplicação, em termos de estabilidade (minimizando e/ou retardando os processos de degradação do polímero condutor). Considerando-se a importância das interfaces para a eletroquímica, este projeto propõe uma minuciosa caracterização dos compósitos, principalmente, quanto às dimensões das partículas e/ou das interações entre os seus constituintes, visando à intensificação das propriedades dos compósitos PAni/NTC/FC em relação aos seus materiais constituintes, tais com condutividade elétrica e capacitância específica. A caracterização morfológica será feita utilizando-se as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Transmissão (MET), e a estrutural através de Espectroscopia de Espalhamento Raman e Infra-Vermelho (IV). A análise térmica será feita por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Análise Térmica Diferencial (DTA) e Análise Termogravimétrica (TGA). A área superficial será obtida pelo método BET (desenvolvida por Brunauer, Emmett e Teller). As medidas de resistividade dos compósitos serão obtidas pelo método de quatro pontas. A caracterização eletroquímica dos eletrodos será estudada por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, Voltametria Cíclica e testes de Carga/Descarga. Através de uma minuciosa caracterização através de análises morfológicas, estruturais e de condutividade, pretende-se estabelecer correlações entre os parâmetros de síntese do polímero e propriedades do compósito visando à aplicação como eletrodos em dispositivos de conversão e armazenamento de energia.

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Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ALMEIDA, D. A. L.; EDWARDS, E. R.; FERREIRA, N. G.. Self-sustaining hybrid electrode prepared from polyaniline, carbon nanotubes, and carbon fibers: morphological, structural, and electrochemical analyses. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 22, n. 1, p. 69-80, . (09/17584-0)
FONSECA, CARLA POLO; DE LIMA ALMEIDA, DALVA ALVES; DUARTE DE OLIVEIRA, MAYARA CAMILA; BALDAN, MAURICIO RIBEIRO; FERREIRA, NEIDENEI GOMES. Influence of the polymeric coating thickness on the electrochemical performance of Carbon Fiber/PAni composites. POLIMEROS-CIENCIA E TECNOLOGIA, v. 25, n. 5, p. 425-432, . (09/17584-0)
ALMEIDA, D. A. L.; ANTUNES, E. F.; DA SILVA, V. Q.; BALDAN, M. R.; FERREIRA, N. G.. Growth of vertically aligned carbon nanotubes on carbon fiber: thermal and electrochemical treatments. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 17, n. 7, SI, p. 1977-1984, . (09/17584-0)
ALMEIDA, D. A. L.; ANTUNES, E. F.; DA SILVA, V. Q.; BALDAN, M. R.; FERREIRA, N. G.. Growth of vertically aligned carbon nanotubes on carbon fiber: thermal and electrochemical treatments. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 17, n. 7, p. 8-pg., . (09/17584-0)
FONSECA, CARLA POLO; ALMEIDA, DALVA A. L.; BALDAN, MAURICIO R.; FERREIRA, NEIDENEI G.. Influence of the PAni morphology deposited on the carbon fiber: An analysis of the capacitive behavior of this hybrid composite. Chemical Physics Letters, v. 511, n. 1-3, p. 73-76, . (09/17584-0)
FONSECA, CARLA POLO; DE LIMA ALMEIDA, DALVA ALVES; DUARTE DE OLIVEIRA, MAYARA CAMILA; BALDAN, MAURICIO RIBEIRO; FERREIRA, NEIDENEI GOMES. Influence of the polymeric coating thickness on the electrochemical performance of Carbon Fiber/PAni composites. POLIMEROS-CIENCIA E TECNOLOGIA, v. 25, n. 5, p. 8-pg., . (09/17584-0)

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