Estudo das propriedades eletroquímicas de poli-líquidos iônicos e seus derivados : síntese e caracterização dos monômeros, polímeros e ionogéis

Abstract

Neste trabalho foram preparados diversos monômeros de líquidos iônicos (mLI), poli-líquidos iônicos (PLIs) e ionogéis, os quais foram caracterizados, principalmente através da análise das suas propriedades eletroquímicas. mLI contendo os cátions amônio e imidazólio foram sintetizados e polimerizados juntamente com diferentes co-monômeros e agentes de reticulação para formar os PLIs. Além disso, ionogéis foram preparados in situ durante a reação de polimerização, com a fase líquida composta por um líquido iônico não polimerizável. Ao melhor dos nossos conhecimentos, esta foi a primeira vez que copolímeros reticulados com estas exatas composições foram preparados e estudados. Os mLI, PLIs e ionogéis tiveram suas propriedades eletroquímicas estudadas através de Voltametria Cíclica e Espectroscopia de Impedância em Corrente Alternada. Os mLI apresentaram condutividade na ordem de 10-3-10-4S.cm-1, de acordo com o esperado para cátions com longas cadeias alquílicas. Apresentaram, também, janela de estabilidade eletroquímica (JEE) no intervalo de 2,0-4,0V. Já os poli-líquidos iônicos apresentaram JEE entre 3,0 e 4,0 V, e tanto condutividades menores na ordem de 10-9S.cm-1 quanto condutividades apreciáveis na ordem de 10-3 S.cm-1. Embora os ionogéis exibiram JEE menores que às dos PLIs (em torno de 2,0-3,0 V), eles apresentaram altas condutividades na ordem de 10-2-10-3 S.cm-1. Em resumo, o co-monômero e o agente de reticulação demonstraram papel crucial na habilidade de formação de filme dos polímeros. Além disso, o tipo de cadeia alquílica apresentou forte influência na condutividade dos PLIs. Finalmente, PLIs e ionogéis foram preparados e caracterizados e os materiais obtidos demonstram excelente potencial para aplicações em dispositivos eletroquímicos.