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Type: Dissertação
Title: Síntese e caracterização de nanofios de prata e óxido de grafeno rico em grupos hidroxila para aplicações em eletrônica orgânica
Author: Totti, Marina Costa
First Advisor: Quirino, Welber Gianini
Referee Member: Cremona, Marco
Referee Member: Legnani, Cristiano
Referee Member: Massote, Daniel Vasconcelos Pazzini
Resumo: Neste trabalho foram realizadas a síntese e caracterização de Nanofios de Prata (AgNWs) e Óxido de Grafeno rico em grupos Hidroxila (HGO), com o intuito de fabricar Eletrodos Condutores Transparentes (TCEs - do inglês Transparent Conductive Electrodes), a partir da combinação desses dois nanomateriais. A síntese do HGO foi preparada utilizando uma rota química baseada no método de Hummers’ modificado, e posteriormente foi feito um processo de redução química no HGO, dando origem ao Óxido de Grafeno reduzido (rHGO), enquanto a síntese de AgNWs foi realizada a partir de um método de poliol modificado, e as amostras desses nanomateriais foram caracterizadas por diferentes técnicas espectroscópicas. Foram fabricados e otimizados filmes finos separados de AgNWs e rHGO e, posteriormente, foram produzidos filmes híbridos, utilizando diferentes concentrações dos coloides de AgNWs/rHGO dispersos em etanol e diferentes tipos de deposição. Através das caracterizações elétricas e ópticas, foi possível obter filmes híbridos otimizados que apresentaram resistências de folha de 1.08×101 Ohm/sq, cujas transmitâncias foram de 83.57% a 550 nm. Esses são resultados excelentes e compáraveis ao Óxido de Índio e Estanho (ITO - Sn:In2O3 - do inglês Indium Tin Oxide), que possui resistência de folha entre 1 × 101 Ohm/sq e 3 × 101 Ohm/sq e transmitância acima de 90%, e que e classificado como um Óxido Condutor Transparente (TCO - do inglês Transparent Conductive Oxide), muito utilizado na área de Eletrônica Orgânica. Além disso, a Figura de Mérito (FOM) foi calculada e apresentou um valor de σDC/σOP = 186.40, indicando que os filmes híbridos tem desempenho significativamente superior ao padrão exigido pela indústria, que é de σDC/σOP > 35, o que mostra uma alternativa competitiva aos materiais tradicionais, como o ITO, sendo promissores para aplicações em dispositivos optoeletrônicos flexíveis.
Abstract: In this work, the synthesis and characterization of Silver Nanowires (AgNWs) and Hydroxyl Group-rich Graphene Oxide (HGO) were carried out with the aim of manufacturing Transparent Conductive Electrodes (TCEs) from the combination of these two nanomaterials. The synthesis of HGO was prepared using a chemical route based on the modified Hummers’ method, followed by a chemical reduction process on the HGO, resulting in Reduced Graphene Oxide (rHGO). The synthesis of AgNWs was performed using a modified polyol method, and the samples of these nanomaterials were characterized by different spectroscopic techniques. Thin films of AgNWs and rHGO were fabricated and optimized separately, and hybrid films were then produced using different concentrations of AgNWs/rHGO colloids dispersed in ethanol and various deposition methods. Through electrical and optical characterizations, optimized hybrid films were obtained, showing sheet resistances of 1.08×101 Ohm/sq, with transmittance values of 83.57% at 550 nm. These are excellent results comparable to Indium Tin Oxide (ITO - Sn:In2O3), which has a sheet resistance between 1 × 101 Ohm/sq and 3 × 101 Ohm/sq and a transmittance above 90%, and is classified as a Transparent Conductive Oxide (TCO), widely used in Organic Electronics. Furthermore, the Figure of Merit (FOM) was calculated and presented a value of σDC/σOP = 186.40, indicating that the hybrid films perform significantly better than the industry standard, which is σDC/σOP > 35, showing a competitive alternative to traditional materials like ITO, and being promising for applications in flexible optoelectronic devices.
Keywords: Nanofios de prata
Óxido de grafeno rico em grupos hidroxila
Óxido de grafeno reduzido
Eletrodos condutores transparentes
Óxido condutor transparente
Eletrônica orgânica
Figura de mérito
Silver nanowires
Hydroxyl group-rich graphene oxide
Reduced graphene oxide
Transparent conductive electrodes
Transparent conductive oxide
Organic electronics
Figure of merit
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Física
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/20194
Issue Date: 10-Mar-2023
Appears in Collections:Mestrado em Física (Dissertações)



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