Diseño de polianilinas nanoestruturadas para aplicaciones termoeléctricas y sensores

Resumo

Dentro do conxunto dos polímeros intrinsecamente condutores, a polianilina (PANI) presenta unha grande versatilidade en canto a súa síntese e propiedades que a fan axeitada para un amplo campo de aplicacións. Neste contexto, a presente tese ten como obxecto o deseño e caracterización de novas polianilinas que combinen boas propiedades (eléctricas, termoeléctricas, estabilidade térmica ou piezorresistivas) cun custo asumíbel e con menor impacto medioambiental. Para iso, estudouse a influencia do HCl, DBSA (ácido dodecilbencensulfónico) e NaSIPA (sal de sodio do ácido 5-sulfoisoftálico) coma dopantes e distintas rutas de síntese, sinxelas e respectuosas co medio ambiente, na obtención das polianilinas. Ase mesmo, co fin de mellorar as propiedades mecánicas do polímero sintetizado e reducir custos, elaboráronse novos materiais compostos empregando acetato de polivinilo como matriz polimérica e a PANI como carga condutora. Tanto as polianilinas sintetizadas coma os seus compostos, caracterizáronse por TGA, FTIR, análise elemental, XRD e TEM. As propiedades eléctricas, termoeléctricas e piezorresistivas estudáronse en función do tipo de dopante, tipo de síntese e cantidade de polianilina (no caso dos compostos), para avaliar o potencial uso destes materiais en sensores e xeradores termoeléctricos. Entre os distintos polímeros estudados: as PANIs dopadas con DBSA, obtidas tanto por ruta de síntese directa como pola indirecta, amosaron as mellores propiedades para seu uso en sensores térmicos; con todo, a PANI-NaSIPA mostra a mellor eficiencia termoeléctrica; namentres que os materiais compostos de látex cun 30% en masa de PANI-HCl presentaron a condutividade da PANI orixinal, obtendo un bo balance entre as propiedades piezorresistivas e custo económico.