Síntese, caracterização e estudo eletroquímico de radicais orgânicos do tipo nitronil nitróxido substituído com tiofenos com potenciais aplicações em células solares

dc.creatorMatheus Henrique Ignácio Souto
dc.date.accessioned2024-07-25T14:05:00Z
dc.date.accessioned2025-09-09T01:00:24Z
dc.date.available2024-07-25T14:05:00Z
dc.date.issued2024-06-13
dc.description.abstractThis work addresses the synthesis and characterization of nitronyl nitroxide radicals (NTIR) substituted with different thiophenes. NTIR are already applied in the construction of molecular magnets and as free radical scavenging agents, while thiophenes are aromatic compounds with interesting properties, being used to obtain semiconductor materials. Therefore, studies on the association of these two materials may allow obtaining organic semiconductor materials with good efficiencies for applications in solar cells. The synthesis was carried out from the reaction of 2,3-bis(hydroxylamino)-2,3-dimethylbutane with thiophene aldehydes, obtaining yields between 30,0 - 50,0%, depending on the thiophene used. The products were characterized and their physical, electronic and optical properties were obtained. The optoelectronic characterization was carried out by obtaining the optical and electronic band gaps from the results obtained via ultraviolet and visible spectroscopy and cyclic voltammetry, respectively. Furthermore, in order to improve the electronic characteristics, an electrochemical study of the polymerization of the formed radicals and their precursors was carried out, evaluating different parameters and determining the conditions under which the process occurs more easily. The study made it possible to observe which parameters can be modulated in order to reduce the potentials required for the electropolymerization of NTIR substituted with thiophenes.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/71357
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
dc.subjectQuímica inorgânica
dc.subjectEletroquímica
dc.subjectSíntese
dc.subjectRadicais (Química)
dc.subjectTiofenos
dc.subjectCélulas solares
dc.subjectSemicondutores orgânicos
dc.subjectCompostos aromáticos – Síntese
dc.subjectPolímeros condutores
dc.subjectPolimerização
dc.subjectVoltametria
dc.subject.otherRadicais nitronil nitróxido
dc.subject.otherTiofenos
dc.subject.otherCélulas solares
dc.subject.otherPolímeros orgânicos condutores
dc.subject.otherVoltametria cíclica
dc.titleSíntese, caracterização e estudo eletroquímico de radicais orgânicos do tipo nitronil nitróxido substituído com tiofenos com potenciais aplicações em células solares
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Willian Xerxes Coelho Oliveira
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4399000315725154
local.contributor.referee1Tamyris Teixeira da Cunha
local.contributor.referee1Hállen Daniel Rezende Calado
local.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/7910090406547206
local.description.resumoEste trabalho aborda a síntese e caracterização de radicais nitronil nitróxido (NTIR) substituído com diferentes tiofenos. Os NTIR já são aplicados na construção de magnetos moleculares e como agentes eliminadores de radicais livres, enquanto os tiofenos são compostos aromáticos com propriedades interessantes, sendo utilizados na obtenção de materiais semicondutores. Sendo assim, estudos da associação destes dois materiais podem permitir a obtenção de materiais semicondutores orgânicos com boas eficiências para aplicações em células solares. A síntese foi realizada a partir da reação da 2,3-bis(hidroxilamino)-2,3-dimetilbutano com aldeídos de tiofeno, sendo obtidos rendimentos entre 30,0 – 50,0%, a depender do tiofeno utilizado. Os produtos foram caracterizados e suas propriedades físicas, eletrônicas e ópticas foram obtidas. A caracterização optoeletrônica se deu por meio da obtenção dos band gap ópticos e eletrônicos a partir dos resultados obtidos via espectroscopia no ultravioleta e visível e voltametria cíclica, respectivamente. Além disso, a fim de melhorar as características eletrônicas, realizou-se um estudo eletroquímico da polimerização dos radicais formados e seus precursores avaliando diferentes parâmetros e determinando as condições em que o processo ocorre com mais facilidade. O estudo permitiu observar quais parâmetros podem ser modulados de forma a reduzir os potenciais requeridos para a eletropolimerização dos NTIR substituídos com tiofenos.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química

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