Xerogel de pentóxido de vanádio (V2O5-nH2O) possui estrutura lamelar com um espaçamento de aproximadamente 11,6 Å que viabiliza a intercalação de diferentes espécies (polianilina, complexos de [M(bpy)3]2+, íons de metais alcalinos, porfirinas, etc) mantendo sua integridade estrutural após a intercalação. Além disso, apresenta condutividade elétrica, o que permite sua utilização em dispositivos eletrocrômicos, cátodos de bateria de lítio, etc. Estudos das propriedades condutoras do V2O5 são baseados principalmente nas teorias de Austin e Mott. Segundo estes autores, os óxidos amorfos de metais de transição são conhecidos por exibir propriedades semicondutoras oriundas de "hopping" de elétrons desemparelhados entre os íons do metal de transição em diferentes estados de valência. Neste contexto, o presente trabalho investigou a influência da água na condutividade elétrica no xerogel de pentóxido de vanádio obtido por polimerização do ácido decavanádico. A influência da morfologia das amostras condutividade elétrica também foram investigadas por. Demonstrou-se que a condutividade dos filmes de pentóxido de vanádio é dependente da quantidade de moléculas de água presentes. A remoção, por tratamento térmico, de água fracamente ligada ocasionou um aumento da condutividade com a manutenção da estrutura fibrilar do pentóxido de vanádio. Verificou-se a saída de água com concomitante redução dos centros Vv para Viv. Então, com base nos experimentos realizados, pode-se afirmar que a condutividade deste material é determinada pelo processo de "hopping" de elétrons entre os centros Viv-Vv. Além disso, a partir da intercalação de surfactante foi obtido um material híbrido, o qual foi caracterizado por difração de raios-X no pó (DRXP), espectroscopia na região do infravermelho (IV-TF), voltametria cíclica (VC) e condutividade elétrica. Neste caso procurou-se manipular a distância interlamelar do material variando-se a concentração de surfactante durante o processo de síntese. Este material mostrou-se eficaz na imobilização de espécie eletroativa, sendo utilizado na confecção de eletrodos modificados. Realizou-se, também, a síntese e caracterização óxidos mistos de vanádio e sílica empregando o processo sol-gel, e utilizando gel de V2O5 e tetraetilortosilicato (TEOS) como precursores. Neste caso obteve-se, como produto final um material lamelar, que apresentou um valor de condutividade elétrica superior ao encontrado na literatura, além disso, a partir de estudos de voltametria cíclica observou-se um comportamento similar ao da matriz de pentóxido de vanádio, e a presença de eletrocromismo.

Vanadium pentoxide xerogel can be produced by sol-gel process and exhibits a layered structure, which is suitable for host-guest intercalation chemistry with a variety of species (e.g. polyaniline, [M(bpy)a]2+ complexes, alkali-metal ions and porphyrins). Besides, it maintains its basic structural integrity during the course of reactions. The conductivity of vanadium pentoxide xerogel enables its utilization in many systems such as rechargeable cathodic material, electrochromic devices, and electrochemical sensors. The conduction in this transition metal oxide can be explained by the electron hopping thermally activated between metallic centers in different oxidation States: hopping of unpaired electrons between Viv and Vv ions. In this context, one of the purposes of this study was to clarify the effect of water content in vanadium pentoxide xerogel prepared by polymerizing decavanadic acid. In addition, the morphology of the samples on electrical conductivity was also investigated, mainly related to particle surface and intergranular regions that affect the connectivity of particles. It was demonstrated that the conductivity of vanadium pentoxide films is dependent on water molecules content. The removal of weakly bonded water molecules by thermal treatment at low heating rate results in an increase of the conductivity with the maintenance of fibrous texture of the vanadium pentoxide xerogel. It was also verified the release of water molecules with concomitant reduction of Vv centers to Viv upon heating. Thus, this set of experiments reveals that the conduction of this material is primarily determined by the hopping process of unpaired electron between Viv-Vv centers. We also report the synthesis, characterization of V2O5/CTA+ intercalation compounds and the study ofthe influence of surfactant molecules on the conductivity and electrochemical properties along with its potential application as a battery cathode. Moreover, it was demonstrated that using V2O5/CTA+ matrices are capable of immobilizes anionic complexes (hexacyanoferrate (III)) allowing the tailoring of Chemical sensors for instance. Finally, we prepared an interpenetrating V2O5/SiO2 homogeneous network using "in situ" polymerization. In the preparation of the material, the polycondensation of the silicon alkoxide was carried out in the presence of vanadium pentoxide gel; thus, generating Si-O-Si network interpenetrated with V-O-V and V-OH-V polymeric chains previously formed by oxolation and olation reactions. The methodology developed in this work allowed the preparation of homogeneous bicomponent system in which the intimate mixing of inorganic polymers in the solid state are stabilized and lead to the maintenance of conductivity, electrochemical and electrochromic properties of vanadium pentoxide xerogel.