Caracterização eletroquímica de filmes finos de fulerenos em líquidos iônicos

Resumo

Os fulerenos têm sido objeto de intensa pesquisa em várias disciplinas, tais como química, física e ciência de materiais. Sua popularidade baseia-se em sua estrutura única e suas singulares propriedades. Os filmes finos deste material desde há muito são produzidos, sendo intensamente investigados eletroquimicamente. As limitações experimentais advindas destes estudos residem principalmente na rápida dissolução do C60 em suas formas reduzidas quando em solventes orgânicos ou aquosos, tornando alguns processos eletroquímicos irreversíveis. A dopagem do C60 com cátions é feita para compensação de carga quando em processos de redução. Paralelamente a isso, foram observadas fenômenos de mudança de absorção ótica com mudança reversível de cor em filmes finos de C60 dopados com íons alcalinos. Essa mudança de coloração depende do grau de intercalação do cátion no material.Frente a estes fatos, o presente plano de pesquisa buscará novos meios eletrolíticos para contornar o problema da dissolução em meio orgânico das formas reduzidas do C60 quando em filmes finos. Para isso, serão utilizados líquidos iônicos com meios eletrolíticos, em substituição aos solventes orgânicos. O C60 reduzido possui baixa solubilidade neste solvente, permitindo a realização dos experimentos sob condições usuais. Os novos líquidos iônicos que serão sintetizados serão: o 1-dietiléter-2,3-dimetil-imidazólio, [Et2OMMI][TFSI], e o bis(trifluorometanosulfonil) imideto de N-dietiléter-N-metil-morfolino, [Et2OMor][TFSI]. Estudos eletroquímicos serão conduzidos utilizando estes eletrólitos e filmes finos de C60. Outra vantagem de utilizar líquido iônico como eletrólitos é a possibilidade de conduzir os experimentos a potenciais mais elevados que os permitidos em meios orgânicos. O sal de lítio LiTFSI será dissolvido nestes eletrólitos para investigação de mudanças na absorção ótica devido ao processo de intercalação/desintercalação de cátions. Experimentos utilizando a micro-balança eletroquímica serão conduzidos para investigar e quantificar os processos de intercalação de cátions e dissolução de espécies reduzidas.