Dióxido de titânio sol-gel: propriedades e comportamento eletrocrômico

Abstract

Recebido em 23/8/99; aceito em 19/5/00 SOL-GEL TITANIUM DIOXIDE: PROPERTIES AND ELECTROCHROMIC BEHAVIOR. Titanium dioxide was prepared by hydrolysis and polycondensation of titanium tetraisopropoxide. TiO 2 films were obtained by spin coating of the precursor solution on ITO substractes (glass covered with indium doped tin oxide). Films were prepared using different temperatures and hydrochloric acid contents. The effect of the drying temperature of the films (100 or 400 o C) was also investigated. TiO 2 films were characterized by cyclic voltammetry, chronoamperometry, ultraviolete-visible spectroscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffractrometry.Keywords: sol-gel process; TiO 2 ; electrochemical properties. . Eletrodos de grandes dimensões, numa escala industrial de produção de janelas eletrocrômicas, já são fabricados usandose a técnica de "dip-coating". Camadas de WO 3 podem ser preparadas facilmente pelo processo sol-gel e têm mostrado propriedades eletrocrômicas similares às obtidas pelas técni-cas convencionais. ARTIGO INTRODUÇÃOAinda devido às propriedades eletrocrômicas apresentadas pelos óxidos metálicos, a produção de espelhos eletrocrômicos constitui um outro mercado. O espelho é constituído de um eletrodo condutor transparente (por exemplo ITO) coberto com um filme de material de coloração anódica (por exemplo óxido de níquel ou irídio), seguido de um eletrólito sólido (pentóxido de tântalo) e um filme de coloração catódica (por exemplo, WO 3 ) depositado sobre um eletrodo condutor refletor (geralmente um filme de alumínio ou platina). Os espelhos retrovisores dos automóveis mais avançados no momento são eletrocrômicos. A refletância destes espelhos é da ordem de 50% para o estado claro e 15% para o estado escuro. O tempo de resposta varia de 2 a 4 segundos e sua durabilidade é de aproximadamente 10 7 ciclos de clareamento e escurecimento 36 . Muitos óxidos de metal de transição podem ser preparados via sol-gel, porém seu comportamento eletrocrômico tem sido pouco investigado 37 . WO 3 .nH 2 O amorfo, filmes de TiO 2 ou V 2 O 5 , têm sido obtidos a partir de etóxido de tungstênio, Ti[O(CH 2 ) 3 CH 3 ] 4 e ácido polivanádico, respectivamente. A sín-tese de materiais eletrocrômicos pelo processo sol-gel oferece algumas vantagens 37 : 1) tem sido observado que as propriedades eletrocrômicas do WO 3 são muito sensíveis ao método de preparação. Filmes obtidos por "sputtering" apresentam tempos de resposta mais curtos que os obtidos por evaporação à vácuo. Isto tem sido relacionado ao conteúdo de água no material. Filmes mais hidratados apresentam melhor reversibilidade e tempos de resposta mais curtos. Usando-se o processo solgel, os filmes sempre contêm água e apresentam estrutura porosa, facilitando a difusão de íons e melhorando a performance do material; 2) há a possibilidade de preparação de dispositivos do tipo gel multi-camada. Todas as camadas ativas do dispositivo (eletrólitos e materiais eletrocrômicos) podem ser obtidas a partir de géis. Tais sistemas exibem tempo de resposta longo,...

Electrochromism of DC magnetron sputtered TiO2 thin films: Role of deposition parameters

“…Sol-gel deposition has been employed in numerous investigations [30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40]. The early works by Doeuff and Sanchez [30] and by Özer et al [33,34] [38].…”

Development of flexible sensors using knit fabrics with conductive polyaniline coating and graphite electrodes

“…Conductive polymers are capable of electrically responding to changes in their molecular structure that are caused by exposure to volatile substances, changing temperatures, and/or ambient radiation. This property allows numerous applications, for instance, in the construction of batteries, electrochromic devices, sensors, ion‐exchange membranes, and antistatic shielding . Among conductive polymers, polyaniline (PAni) has received considerable attention in recent years because it can be used as a coating on rigid or flexible surfaces and provides good adhesion, has a low cost, is easy to handle and synthesize, and shows a good conductive performance and chemical stability .…”

“…This property allows numerous applications, for instance, in the construction of batteries, electrochromic devices, sensors, ion‐exchange membranes, and antistatic shielding . Among conductive polymers, polyaniline (PAni) has received considerable attention in recent years because it can be used as a coating on rigid or flexible surfaces and provides good adhesion, has a low cost, is easy to handle and synthesize, and shows a good conductive performance and chemical stability . Thus, interest in the application of conductive polymers in textiles has been increasing, and the innovative differential and technological potential of these materials means that they can be used in the development of comfortable and functional items , …”

Synthesis and characterization of Fe(III)-doped ceramic membranes of titanium dioxide and its application in photoelectrocatalysis of a textile dye

“…Also, metal-doped materials can be prepared in such a way that the stoichiometry, particle size and porosity are controllable. Such materials have been characterized by a number of different techniques as thermal analysis (thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA), and differential scanning calorimetry (DSC)), X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, and spectroscopy techniques [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14].…”