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http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/47
Title: | Conductive/Luminescence hybrid compounds based on chitosan doped with LiClO4 and ZnO |
Authors: | González Vásquez, Gema Gurumendi Sánchez, Marlon Patricio |
Keywords: | Polymer electrolyte Conductivity Dielectric constant Band gap Photoluminescence Electrolito polimérico Conductividad Constante dieléctrica Banda prohibida Fotoluminiscencia |
Issue Date: | Aug-2019 |
Publisher: | Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay |
Abstract: | El quitosano (CS) es un biopolimérico natural altamente biocompatible que se produce en países con grandes camaroneras, como Ecuador. La ventaja de CS es que, debido a su estructura, se puede combinar con una variedad de compuestos para obtener diferentes propiedades, para aplicaciones específicas. Entre ellos, el diseño de nuevos dispositivos electrónicos tales como supercondensadores, sistemas de bioimagen, diodos emisores de luz orgánicos (OLED) desde un polímero natural siguiendo una síntesis aplicando química verde es un desafío digno de emprender. Aunque se ha informado poco sobre el uso de CS para estas aplicaciones, se ha demostrado que la adición de ciertas sales aumenta sus propiedades eléctricas. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo es modificar CS para mejorar sus propiedades eléctricas y de luminiscencia con el fin de obtener nuevas aplicaciones en dispositivos biomédicos y optoelectrónicos. Se prepararon películas delgadas híbridas CS que contenían iones de ZnO y Li usando el método de fundición de solución. Se agrega litio para aumentar la conductividad iónica y ZnO para propiedades de luminiscencia. Para seguir los cambios estructurales en la película de quitosano se realizaron diversas técnicas de caracterización. Difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y UV-Visible. Además, la conductividad iónica de las diferentes soluciones se midió mediante impedancia compleja, y también se realizaron mediciones de fotoluminiscencia. La adición de Li se observó muy claramente en el FTIR con la presencia de la banda de vibración a 623 cm-1 hasta el 10%. La DRX mostró los picos característicos de quitosano a 11.94 y 18.70°. La adición de Li en alta concentración (hasta 40%) indujo la amorfización en la membrana de quitosano. La conductividad iónica de las películas de polímero aumentó con las concentraciones de LiClO4. El análisis UV-Vis reveló que la concentración de LiClO4 afecta la banda de absorción. La fotoluminiscencia de quitosano se observó a 497 nm y su intensidad aumentó ajustando la concentración de LiClO4. Por lo tanto, estos resultados sugieren que las películas de quitosano dopadas con iones Li y Zn tienen un potencial como electrolito polimérico para diferentes aplicaciones. |
Description: | Chitosan (CS) is a natural biopolymer highly biocompatible produce in countries with large shrimp farms, like Ecuador. The advantage of CS is that due to its structure it can be combined with a variety of compounds to obtain different properties, for specific applications. Among them, the design of electronic devices of new electronic devices such as supercapacitors, systems for bioimaging, organic emitting diode (OLED) from a natural polymer following a green chemistry synthesis is a challenge worthy to undertake. Although, little work has been reported on the use of CS for these applications, however the addition of certain salts has been proved to increase its electrical properties. Therefore, the objective of the present work is to modify CS to improve its electrical and luminescence properties in order to obtain new applications in biomedical and opto- electronic devices. CS hybrid thin films containing ZnO and Li ions were prepared by using solution casting method. Lithium is added to increase the ionic conductivity and ZnO for luminescence properties. To follow the structural changes in the chitosan film various characterization techniques were performed. X-ray diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), and UV-Visible. Additionally, the ionic conductivity of the different solutions was measured by Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), and photoluminescence measurements were also carried out. The addition of Li was very clearly observed in the FTIR with the presence of the vibration band at 623 cm-1 up to 10%. XRD showed the characteristic peaks of chitosan at 11.94 and 18.70°. The addition of Li in high concentration (up to 40%) induced amorphization in the chitosan membrane. The ionic conductivity of the polymer films increased with LiClO4 concentrations. UV-Vis analysis revealed that the LiClO4 concentration affect the absorption band. The chitosan photoluminescence was observed at 497 nm and its intensity increased by tuning the LiClO4 concentration. Therefore, these results suggested that the chitosan films doped with Li and Zn ions have a potential as a polymer electrolyte for different applications. |
URI: | http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/47 |
Appears in Collections: | Nanotecnología |
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