Preparação e Caracterização do Óxido de Grafeno Funcionalizado Com Aminas para Aplicação em Supercapacitores Eletroquímicos

CALIMAN, C. C.

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.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

Caliman, Cristiano Carrareto

Repositório Institucional da Universidade Federal do Espirito Santo

Preparation and characterization of amine-functionalized graphene oxide for application in electrochemical supercapacitors

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  Previous issue date: 2018-12-17Preparação e Caracterização do Óxido de Grafeno Funcionalizado Com Aminas para Aplicação em Supercapacitores Eletroquímicos

LAReferencia - Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas Latinoamericanas

Preparação e Caracterização do Óxido de Grafeno Funcionalizado Com Aminas para Aplicação em Supercapacitores Eletroquímicos.

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