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Título: Preparação e caracterização do óxido de grafeno funcionalizado com aminas para aplicação em supercapacitadores eletroquímicos
Autor(es): Caliman, Cristiano Carrareto
Orientador: Mesquita, Anderson Fuzer
Data do documento: 17-Dez-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Um método simples e direto usando reações assistidas por Micro-ondas foiapresentado para a funcionalização do óxido de grafeno com aminas aromáticas e não-aromáticas, notadamente dibenzilamina (DBA), para-fenilenodiamina (PPD), diisopropilamina (DPA) e piperidina (PA)bem como sua posterior decoração com sulfetos de níquel e cobalto. Os materiais de óxido de grafeno funcionalizado comaminas(GO-amina) foram caracterizados usando as técnicas espectroscópicas de DRX, FTIR, 13C RMN e XPS, MET para a caracterização por imagem e análise termogravimétrica (TGA). Os materiais compósitos de óxido de grafeno funcionalizado com aminas decorados com partículas de sulfetos de níquel e cobalto(GO-amina-sulfeto)foram também caracterizados através das técnicasde DRX, FTIR, 13C RMN, METe TGA. As caracterizações confirmaram as funcionalizações para todas as aminas, alcançando concentrações relativamente altas de nitrogênio superficial, de até 8,8%. As investigações de comportamento eletroquímico para as GO-aminas mostraram um aumento significativo nas propriedades eletroquímicas do GO após as funcionalizações, exibindo longa estabilidade cíclica e alcançando valores de capacitância específica de 290 Fg-1e 260Fg-1para o GO-PA e GO-DPA, respectivamente, confirmando sua potencial aplicação como material de suporte alternativo em supercapacitores.Da mesma forma as caracterizações eletroquímicas para os compósitos GO-amina-sulfeto mostraram umaumento de capacitância específica após a adição dos sulfetos metálicos, exibindo valores de 397 Fg-1e 380 Fg-1para o GO DPA NiS e GO PA CoS respectivamente.
A simple and direct method using microwave assisted reactions was presented for functionalization of graphene oxide with aromatic and non-aromatic amines, notably dibenzylamine (DBA), para-phenylenediamine (PPD), diisopropylamine (DPA) and piperidine (PA) as well as its subsequent decoration with nickel and cobalt sulfides.The amine-functionalized graphene oxide (GO-amine) materials were characterized using XRD, FTIR, 13C NMR and XPS, METspectroscopic techniques for image characterization and thermogravimetric analysis (TGA).Composites ofamine-functionalized graphene oxide decorated with nickel and cobalt sulfide particles(GO-amine-sulfide) were also characterized by XRD, FTIR, 13C NMR, MET and TGAtechniques.The characterizations confirmed the functionalizationfor all the amines, reaching relatively high concentrations of superficial nitrogen, up to 8.8%.The investigations of electrochemical behavior for GO-amines showed a significant increase in GO ́selectrochemical propertiesafterfunctionalization, exhibiting long cyclic stability and achieving specific capacitance valuesof 290 Fg-1and 260 Fg-1for GO-PA and G-DPA, respectively, confirming its potential application as alternative support material in supercapacitors.Likewise, the electrochemical characterization of the GO-amine-sulfide composites showed an increase in specific capacitance after the addition of metal sulphides, exhibiting values of 397 Fg-1and 380 Fg-1for GO DPA NiS and GO PA CoS respectively.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10791
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