Fotoeletroquimica do poli (3-Metiltiofeno)

A etapa inicial deste trabalho foi o estudo da eletropolimerização do 3-metiltiofeno por medidas in situ de variação de massa e absorbância em função do tempo. Os filmes de poli(3-metiltiofeno) de diferentes espessuras foram analisados pela morfologia superficial e pelo espectro de absorção. O processo fotoeletroquímico na interface poli(3-metiltiofeno)/eletrólito foi estudado pela análise da dependência da fotocorrente com o potencial, tempo, comprimento de onda, intensidade da luz incidente e frequência de incidência de luz. Foram determinados o potencial de banda plana e a densidade de cargas na região de carga espacial. Foram estudados os efeitos da espécie redox no eletrólito e espessura do filme, obtendo-se maior fotocorrente no filme de 0,7 mm de espessura. Também, foram feitas medidas de fotocondutividade do poli(3-metiltiofeno). A baixa eficiência quântica do sistema foi atribuída à presença de armadilhas no polímero, devido ao grande número de defeitos na cadeia polimérica. O processo de separação de cargas na interface polímero/eletrólito foi estudado por espectros de fotocorrente dos filmes de poli(3-metiltiofeno) de diferentes espessuras, sendo irradiados pelo lado do eletrólito e pelo lado do substrato. As diferentes respostas foram interpretadas considerando uma região de carga espacial deslocalizada no filme polimérico intumescido pelo solvente, diferentes cinéticas de transferência de carga e transporte de massa e diferente profundidade de penetração da luz incidente em função do comprimento de onda.The first step of this work was the study of the electropolymerization of 3-methylthiophene by in situ measurements of the variation of mass and absorption as a function of time. We analysed the films of poly(3-methylthiophene) with different thickness by surface morphology and by absorption spectra. We studied the photoelectrochemical process in the poly(3-methylthiophene)/electrolyte interface in order to analyse the dependence of the photocurrent on: electrode potential, time, wavelength, frequency and intensity of the incident light. We determined the flat band potential and the charge density in the space charge region of the polymer. We analysed the effect of photoconductivity, redox couple and the effect of film thickness. The highest photocurrent is observed for the film with 0.7 mm thickness. One major reason for the poor efficiency is given by the high recombination rate, through the traps, caused by a large number of defects in the polymer network. The charge separation process in the poly(3-methylthiophene)/electrolyte interface was studied by means of action spectra with different film thickness. The polymer was irradiated through the substrate and through the electrolyte. The different results were interpreted in terms of a delocalized space charge zone, different kinetics for charge transfer and mass transport across the solvent swollen polymer film and different depth of penetration of the light as a function of wavelength