Получение функциональных пленок полианилина методом электрохимического синтеза с учетом влияния температуры

Суть вариантов электрохимического получения проводящих пленок полианилина из водных растворов кислот H2SO4, HClO4 в концентрациях 1М, 1,5М, 2М и 3М на подложках из нержавеющей стали. Формирование структуры PANI с учетом влияния температурного фактора.

Рубрика Химия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 15.04.2019
Размер файла 5,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Синтез при температуре (A) - 50С, (B) - 250С, (C) - 450С, (D) - 600 С.

3.5 Изучение влияния температуры на структуру и морфологию поверхности полученных пленок PANI при помощи оптического и электронного микроскопов

Согласно принятой в литературе классификации [13], используют несколько подходов к описанию структуры полученных в ходе электрохимической полимеризации электропроводящих пленок. Так, для объяснения механизмов кинетики образования зародышей и дальнейшего роста полимерной пленки в ходе электрохимической полимеризации, чаще всего прибегают к теории осаждения на поверхности металлов [13, 14]. Согласно представлениям этой теории, образование зародышей на проводящей подложке может происходить как почти мгновенно, т.е. очень быстро; так и постепенно или поэтапно, т.е. нарастать со временем по определенному закону. В результате, могут формироваться три типа структур, различаемых по направлениям роста полимеризующейся цепи: 1D, 2D, 3D. Немедленное зародышеобразование подразумевает, что число таких зародышей, образовавшихся на начальном этапе, остается постоянным на протяжении всего синтеза, при этом новые центры полимеризации уже не формируются. В случае прогрессирующей (или постепенной) модели роста, новые зародыши постоянно генерируются до тех пор, пока рост пленки не будет прекращен. Тип 1D - тип роста цепи только в одном заданном направлении, расположенном по нормали к плоскости подложки, 2D - пленка растет параллельно основной плоскости, 3D - включает 1D и 2D типы в приблизительно равных пропорциях. (В других источниках [13] приняты обозначения: “1D== ”, “ 1D + ” и 3D ).

Получение той или иной структуры PANI может зависеть от многих параметров:

концентрации электролита, его состава, температуры реакционной среды, скорости развертки потенциала, и.т.д.[14].

Результатом «in-situ полимеризации» является полимер, собранный из частиц, морфологию которых уже невозможно перестроить. В тоже время, вид сборки полимерных цепей чрезвычайно важен, поскольку именно упаковка макромолекул определяет параметры межцепного транспорта носителей заряда и уровень электропроводности PANI, а также его плотность, проницаемость и ряд поверхностных свойств материала.

В литературных источниках показано, что на начальной стадии формируются олигомеры анилина циклической ароматической структуры, отличающейся от строения линейной полисопряженной цепи [13, 14]. Олигомеры нерастворимы в полимеризационной среде, они склонны к сорбции, агломерации и формируют различные типы агрегатов как в объеме полимеризационной фазы, так и на поверхностях, контактирующих с ней. Это приводит к превращению гомогенной реакции полимеризации в гетерофазный процесс и является первопричиной самоорганизации полимерных цепей в надмолекулярные структуры.

На основании изучения полученных вольтамперометрических данных, а также исследования морфологии пленок, получаемых на разных этапах синтеза в различных условиях, сделано предположение о том, что формирование полимерной пленки включает в себя два отдельных этапа. Первый этап инициирования и зарождения цепи ведет к образованию компактного слоя, контактирующего непосредственно с поверхностью металла. Учитывая, что окисление анилина будет предпочтительнее проходить на поверхности металла (нержавеющей стали или FTO подложке), нежели на поверхности растущей цепи; можно предположить, что островки PANI будут стремиться увеличить площадь контакта с подложкой по сравнению с объемом, укладываясь параллельно поверхности носителя и образовывая 1D == пленку.

Далее, как показало исследование, рост последующих слоев в проделанных формировался по двум сценариям:

1) В условиях короткой начальной стадии, морфология PANI контролируется кинетическим фактором. На второй стадии образующиеся циклические олигомеры быстро прорастают полимерными цепями. Это препятствует термодинамически более выгодной регулярной сборке и вызывает хаотическую агломерацию олигомеров в кластеры сферической формы [16]. Прорастание таких заготовок полимерными цепями приводит к образованию c 3D - сплошного структурированного слоя, состоящего из полимерных электропроводящих сфер, организованных в квазисферические кластеры (рис. 26, 27).

В нашем эксперименте такие пленки были получены для 0,2М анилина в растворах 2M, 3М соляной и 2М, 3M хлорной кислот.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 26. Образец PANI (полимерные сферы, организованных в квазисферические кластеры), синтезированный на подложке FTO в 2M HClO4 при 50С (А) и 250С (B), (SEM-изображение).

Рисунок 27 (b). Образец PANI (полимерные сферы, организованных в квазисферические кластеры), синтезированный на подложке FTO в 2M HСlO4 при 250С, (SEM-изображение).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 28 (a). Образец PANI (полимерные сферы, организованных в квазисферические кластеры), синтезированный на подложке FTO в 2М H2SO4 при 250С (А) и 50С (В), (SEM-изображение).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 29 (b). Образец PANI (полимерные сферы, организованных в квазисферические кластеры), синтезированный на подложке FTO в 2М H2SO4 при 250, (SEM-изображение).

Рисунок 30. Образец PANI, синтезированного на электроде из нержавеющей стали в растворе 2М H2SO4 при 450С (А) и 600С(В) (снимок с оптического микроскопа 10x).

Рисунок 31. Образец PANI, синтезированного на электроде из нержавеющей стали в растворе 2М HСlO4 при 450С (А) и 600С(В) (снимок с оптического микроскопа 10x).

Полисопряженные цепи, которыми «прорастают» олигомеры на второй стадии реакции, формируются в гетерофазных условиях. Самосборка надмолекулярных структур PANI, начавшаяся агломерацией олигомеров, закрепляется образованием водородных связей между цепями, растущими в непосредственной близости.

2) Увеличение продолжительности начальной стадии приводит к изменению морфологии PANI, что связано с изменением способа самоорганизации олигомеров анилина. Сферическая морфология частиц в нашем случае менялась на одномерную. Это объясняется тем, что в условиях продолжительной начальной стадии, где прорастание олигомеров полимерными цепями заторможено, реализуется наиболее энергетически выгодный вариант сборки плоских ароматических циклов, с участием р, р - электронного взаимодействия - укладка плоскостью на плоскость с образованием колонн. Такие заготовки и дают начало роста одномерных частиц PANI.

Стимулировать рост одномерных частиц можно путем изменения ряда параметров синтеза, например, концентрации реагентов, силы окислителя или рН реакционной среды. Различные варианты воздействия приводят к удлинению начальной стадии «insitu полимеризации» и получению пленок собранных из одномерных частиц. Однако такие пленки могут иметь самую различную структуру.

Так при разбавлении, т.е. снижении концентрации реагентов до 1М,1,5М HСlO4 и 1М,1,5М H2SO4, на носителе формировался тонкий слой в виде сетки волокон, хаотично ориентированных вдоль поверхности 1D == (в хлорной кислоте) и перпендикулярно ей 1D (в соляной) (рис. 32, 33).

Такие пленки были получены для 0,2М анилина в растворах 1М, 1,5М серной и 1М, 1,5М соляной кислот c некоторыми различиями в морфологии.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 32. Образец PANI (с хаотичной 1D + ориентацией), синтезированный на подложке FTO в

1М H2SO4 при 250С(А) и 450С (В), (SEM-изображение).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 33. Образец PANI (сетчатая выстилающая структура), синтезированный на подложке FTO в 1М HСlO4 при 250С(А) и 450С (В), (SEM-изображение).

Рисунок 34. Образец PANI, синтезированного на электроде из нержавеющей стали в растворе 1,5М HСlO4 при 250С (А) и 50С(В) (снимок с оптического микроскопа 15x).

Рисунок 35. Образец PANI, синтезированного на электроде из нержавеющей стали за одинаковое количество циклов (10) в растворе 1М HСlO4 при 600С (А), 50С(В) и 1М H2SO4 при 600С(С) , 50С (D), (снимок с оптического микроскопа 10x).

При изучении влияния температуры на характер структуры и морфологии поверхности были прослежены следующие закономерности:

- при температурах 50С и 250С образовывались пленки с наиболее компактной упаковкой, не зависимо от структуры слоя

- при температурах выше 400 С частицы осадка, появлявшиеся в объеме раствора уже после того, как формировался слой, в результате седиментации оседали на поверхности полимерной пленки, и, таким образом, «засоряли» ее. Температурная зависимость проявлялась тем сильнее, чем выше была исходная концентрация электролита (рис. 36).

Рисунок 36. Участок образца PANI с дефектом, синтезированный на подложке FTO в 1М HСlO4 при 450С(А) и 3М HСlO4 450С (В), (SEM-изображение).

- при температурах 400 С и 600С, несмотря на быстрый рост пленки, наблюдалось появление дефектов - разрывов, нарушающих однородность поверхности слоя, способствуя хаотичной ориентации растущих участков цепи. Скорее всего, при высоких температурах начавшаяся агломерацией олигомеров самосборка надмолекулярных структур PANI не всегда закрепляется образованием поперечных сшивок регулярных цепей полимера и/или водородных связей в цепи. Этот эффект, вероятно, способствует формированию более «открытой» структуры (рис. 37).

- при температурах 400 С и 600С формирование устойчивой пленки с хорошей адгезии к поверхности существенно зависело от типа подложки рабочего электрода. Так на FTO устойчивых пленок при высоких температурах получить не удалось, последние легко удалялись при механическом воздействии, при этом электрод покрывался слоем полимера лишь частично, оставляя открытыми участки большой площади. На электроде FTO удалось получить более стойкое и однородное покрытие лишь в серной кислоте, толщина слоя которого при одном и том же количестве циклов была визуально существенно выше, чем в хлорной.

Рисунок 37. Участок образца PANI с дефектом, синтезированного на электроде из нержавеющей стали в растворе 3М H2SO4 при 600С (А) и 1М HСlO4 600С (В) (снимок с оптического микроскопа 15x).

Описанные закономерности прослеживались тем сильнее, чем выше была начальная концентрация используемого электролита.

3.6 ИК - спектроскопия полученных образцов

Для исследования результирующих пленок был проведен анализ ИК-спектров образцов, полученных электрохимическим методом. Результаты представлены на графиках (рис.)[в работах 7,9,10,11].

ИК - спектроскопию проводили по стандартной методике с использованием таблеток KBr на ИК - Фурье спектрометре ИК-Фурье спектрометр IRAffinity-1 фирмы Shimadzu. В качестве образца сравнения использовался полученный ранее химическим методом порошки соли эмеральдина (рис.), допированные серной и хлорной кислотами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 38. ИК-спектры допированного H2SO4 полианилина (при температурах: желтый - 50С, красный - 250С, коричневый - 450С, серый - 600С). Пленка PANI.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 39. ИК-спектры допированного H2SO4 (красный) и HClO4 (зеленый) полианилина при 250С. Пленка PANI.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 40. ИК-спектры допированного HClO4 полианилина при 250С.

Пленка PANI (синий). Порошок PANI (зеленый).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 41. ИК-спектры допированного H2SO4 полианилина при 250С.

Пленка PANI (красный). Порошок PANI (синий)

Интерпретация данных (рис. 39 - 41)

В области валентных колебаний простых связей 4000-2500 см-1 обнаружено два характерных пика на длинах волн 3450 см -1 и 2850 см -1, относимых к N-H колебаниям и C-H колебаниям ароматического ядра соответственно.

Область валентных колебаний кратных связей 2500-1500 см-1 содержит небольшое уширенное плечо на 1600 см-1, которое соответствует С=С валентным колебаниям ароматического кольца цепи полимера, чья асимметрия обусловлена конформационными изменениями, возникающими в процессе протонирования. Характерные пики на 1557 см-1 и 1482 см-1 можно отнести к деформационным колебаниям хиноидного и бензоидного колец. На длине 1557 см-1 также могут возникать валентные колебания C=N связей.

В области отпечатков пальцев 1500-500 см-1 пик на частоте 1307 см-1 соответствует колебанию связи C-N вторичного ароматического амина; 1250 см-1 - колебаниям C-N·+ в поляронной структуре полианилина; 1165 см-1 -деформационным колебаниям иминогруппы. Для С-Н плоскостных и внеплоскостных колебаний полосы поглощения (пропускания) лежат в области частот от 1000 см-1 до 1200 см-1: 1090 см-1 и 1010 см-1 характерны для плоскостных и внеплоскостных деформационных колебаний СH связей ароматического ядра, в области 900 см-1 - N-H внеплоскостные деформационные колебания, от 500 см-1 до 1000 см-1появляются пики, соответствующие анионам кислот, в которых проводился синтез: 881 см-1 - деформационные колебания HSO4?, 690см-1 - деформационные колебания HSO4-, SO42 ?, один пик на 802 см-1 - деформационные колебания ClO4? [15].

В области частот ниже 1000см-1 располагаются также пики N-H деформационных колебаний - 850 см-1 .

Сравнение ИК - спектров образцов на основе проводящих пленок и порошка PANI в эмеральдиновой форме:

Интерпретируя различия в спектрах порошка и пленки, мы учитывали, что даже в мягких условиях при окислении анилина и других ароматических аминов может протекает несколько различных реакций одновременно с образованием побочных продуктов, которые, в свою очередь, могут встраиваться в полимерную цепь, образуя множество структурных неоднородностей (дефектов).

На спектрах пленок PANI в области валентных колебаний N-Н 3450 см-1 наблюдается поглощение, соответствующее вторичному амину, находящемуся в цепи сопряжения либо первичному амину свободной концевой связи.

Кроме того, исследования ИК-спектров пленок указывают на наличие пиков, характерных для три- и тетра- замещенных ароматических групп: поглощение в областях

750 и 880 см- 1 в сочетании с поглощением 1110-1120 см-1 [16]. Это подтверждается также поглощением валентных колебаний С-С связей в области 1630 см-1. Двойной пик поглощения С-N связи в областях 615 и 1250 см-1 и поглощение С=N связи в области 1500 см-1 также характерны для 1,2,4- и 1,2,4,5-замещенных ароматических производных.

В то же время, отсутствие поглощения в области выше 3000 см-1 [16], могут свидетельствовать о сшивке полимера за счет раскрытия связи N-H, приводящей к образованию более сложных гетероароматических структур. Для пленок, полученных при этих и более высоких температурах, появление мультиплета в области 15500-1650 см-1 высокой интенсивности свидетельствует об образовании феназиновых структурных фрагментов [17].

3.7 Модель электрохромного устройства на основе пленок PANI

Для проверки работоспособности полученных в результате полимеризации пленок PANI были сконструированы электрохимические двухэлектродные ячейки, где в качестве рабочего электрода использовали пленки, полученные на FTO подложках в хлорной и серной кислоте.

Конструкция ячейки №1:

Рабочий электрод - FTO стекло, покрытое тонким слоем проводящего полимера, полученного в состава: 0,2 ANI/ 1,5 М H2SO4

Электрод сравнения - FTO стекло без дополнительного покрытия.

Электролит: бумажный фильтр, смоченный 1,5 М раствором серной кислоты.

Конструкция ячейки №2:

Рабочий электрод - FTO стекло, покрытое тонким слое проводящего полимера, полученного в растворе состава: 0,2 ANI/ 1,5 М HClO4.

Электрод сравнения - FTO стекло без дополнительного покрытия.

Электролит: бумажный фильтр, смоченный 1,5 М раствором хлорной кислоты.

Циклирование проводилось в диапазоне потенциалов от -400 до 1000. Данный диапазон считается рабочим для готовых пленок PANI (на проводящей подложке), входящих в состав ЭХ ячейки.

На рис. 42, 43 представлены вольтамперограммы, полученные в ходе циклирования потенциала в собранных функционирующих двухэлектродных ячейках. В процессе движения тока в прямом направлении, т.е по ходу анодного окисления цвет пленки менялся от светло-зеленого (почти прозрачного - лейкоэиеральдиновая форма) до темно синего (пернигранилин),т.е. происходило окисление PANI, и, наоборот, в обратном направлении протекало восстановление и темно-зеленая пленка становилась прозрачной (рис. 44, 45).

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 42. ЦВА двухэлектродной ячейки конструкции №1. (площадь рабочего электрода 3х5 см) Скорость развертки 100мВ/c.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 43. ЦВА двухэлектродной ячейки конструкции №2. (площадь рабочего электрода 3х5 см) Скорость развертки 100мВ/c.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 44. Изменение цвета по ходу циклической развертки для двухэлектродной ячейки конструкции №1. Стрелками показано направление тока.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

Рисунок 45. Изменение цвета по ходу циклической развертки для двухэлектродной ячейки конструкции №2. (А) - окисленная форма PANI, (В) - восстановленная форма PANI.

ANI - анилин;

FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) - инфракрасная Фурьеспектроскопия

FTO - электродов из проводящего К - стекла (на основе F-легированного оксида олова: SnO2·F);

ITO - электрод на основе сложного оксида индия - олова (или легированный оловом оксид индия) представляет собой твердый раствор оксидов индия (III) (In2O3) и олова (IV) (SnO2);

PANI - полианилин;

SEM (Scanning electron microscope) - растровый электронный микроскоп

ВЭ - вспомогательный электрод;

НС - нержавеющая сталь;

РЭ - рабочий электрод;

Х.С.Э. - хлорсеребряный электрод ( Ag | AgCl | KCl | Cl?)

ЦВА - циклическая вольтамперограмма;

ЭС - электрод сравнения;

ЭХ - электрохимический синтез.

Выводы

1. Проведена серия электрохимических синтезов пленок полианилина при различных температурах. Температура, так же как и другие факторы - концентрация, тип подложек, характер противоионов - оказывает существенное влияние на структуру и свойства получаемой пленки полимера, которые следует учитывать при проведении синтеза

2. Установлено влияние температуры на такие параметры, как скорость осаждения пленок, структуру полимера, степень протонирования, адгезию к подложке.

3. Регулирование температуры позволяет осуществлять контроль морфологии пленок и получать при необходимости сферические или сильноразветвленные структуры, рыхлые или плотные покрытия, что существенно отражается на их проводимости.

4. Исследована зависимость изменения вольтамперных характеристик синтеза полианилина в водных растворах кислот H2SO4 и HClO4. Показано, что положение пиков напрямую зависит от температуры, эффект проявляется тем сильнее, чем выше показатель pH реакционной среды.

5. Создана модель электрохромного устройства в виде двухэлектродной ячейки на основе проводящей (эмеральдиновой) формы PANI, допированного разными видами кислот: H2SO4 и HClO4, полученного в виде тонких пленок на проводящих FTO подложках. В процессе циклирования потенциала фиксировали изменение цвета пленки PANI. Данное свойство может быть использовано при создании электронных устройств на основе PANI.

Список используемой литературы

1. R.N. Wenzel. Resistance polimer surfaces. // Ind. Eng. Chem.. -- 1996. Vol.28, № 8, -- P. 988 - 994.

2. Васильева B.C., Шумакович Г.П. Биокаталитический синтез электропроводящих полимеров и перспективы его использования». // Успехи биологической химии. -- 2013. № 53. -- C. 355-386

3. Компани M.E., Сапурина И.Ю.. Электропроводящий полианилин -- молекулярный магнетик с возможностью химического управления магнитными свойствами // Физика твердого тела. 2012. Т. 54, № 12, c. 2082.

4. Wu-Song Huang, Brian D. Humphrey. Polyaniline, a novel conducting polymer. Morphology and chemistry of its oxidation and reduction in aqueous electrolytes // Journal of Chemical Society, Faraday Transactions. 1986. № 82, p. 23852400.

5. Sapurina I.Yu. and Shishov M.A.. Oxidative polymerization of aniline: molecular synthesis of polyaniline and the formation of supramolecular Structures.// New Polymers for Special Applications. -- 2012. Vol 740, № 7 -- P. 272.

6. Vivekanandan J., Ponnusamy V. Synthesis, characterization and conductivity study of polyaniline// Archives of Applied Science Research. -- 2011. Vol. 211, № 3 (6) -- P. 147-153

7. Lucia H.Mascaro, Alessandra N. Berton ElectrochemicalSynthesis of Polyaniline/Poly- O -Aminophenol CopolymersinChlorideMedium.// SAGE-Hindawi Access to Research International Journal of Electrochemistry. -- 2011 Vol. 11, № 7 -- P. 2

8. Milica M. Gvozdenoviж L. Electrochemical synthesis of electroconducting polymers. // Electropolymerization. -- Publisher InTech, 2010 -- P. 82

9. Trivedi D.C. Polyanilines. In: Handbook of Organic Conductive Molecules and Polymers. --Nalwa HS, ed.. Wiley. Chichester, 1997 -- P. 505-572

10. Shishov M.A., Pfleger J.. Polyaniline films prepeared by in-situ polymerization. // 75th PPM Conducting Polymers, Formations, structure, properties and applications. Book of Abstracts. 2011. -- P. 144.

11. Bade K., Tsakova V. Nucleation, growth and Branching of Polyaniline from microelectrode experiments. // Electrochimica Acta. -- 1992. Vol. 11, № 37 -- P 2255;

12. Tran HD., Wang Y., D'Arcy JM., Toward an understanding of the formation of conducting polymer nanofibers.// ACS Nano. -- 2002. Vol 110, № 8 -- P.1841.

13. Albert A. and Serjeant E. Ionization Constants of Acids and Bases. // Methuen and Cо. -- 1962. -- Vol. 790, № 2. -- P. 509.

14. Bade K., Tsakova V. Nucleation, growth and Branching of Polyaniline from microelectrode experiments. // Electrochimica Acta. -- 1992. Vol. 11, № 37 -- P 2255.

15. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений: справочные материалы. -- М: Университетская книга, 2012. -- 55 с.

16. Матнишян А.А., Варданян А.О.. Образование структурных неоднородностей и разветвлений при синтезе полианилина и формировании пленок. // Химический журнал Армении. -- 2006. -- № 1. -- С. 119-227.

17. Абагян Г.В., Петросян С.И. Исследование пленок полианилина, полученных методом вакуумного. // Известия НАН Армении. -- 2009. -- № 4. -- С. 298-305

Аннотация

В настоящей бакалаврской работе рассмотрены варианты электрохимического получения проводящих пленок полианилина (PANI) из водных растворов кислот H2SO4, HClO4 в концентрациях 1М, 1,5М, 2М и 3М на подложках из нержавеющей стали и FTO при температурах 5, 25, 45 и 600С.

Настоящее исследование представляет особую важность в свете того, что способность предсказывать закономерности формирования PANI на протяжении всего электрохимического синтеза определяет возможность и перспективы его дальнейшего применения.

Подробный анализ полученных вольтамперных характеристик показывает, что температура существенным образом влияет на процессы окисления-восстановления PANI, зависимость от температуры проявляется сильнее с увеличением показателя pH исходного раствора. Более того, Было показано, что стабильность результирующей пленки достигается при более низких температурах.

В рамках данной работы уделено особое внимание изучению вариантов формирования структуры PANI с учетом влияния температурного фактора. В зависимости от концентрации электролита, получены пленки двух типов с 1D и 3D структурами роста проводящего полимерного слоя.

При помощи метода ИК-Фурье спектроскопии проведен анализ продуктов электрохимического осаждения пленки проводящего полимера, получаемых при различных температурах.

Возможность изменять цвет при циклировании подаваемого потенциала позволило создать модель электрохромного устройства с электродом PANI на проводящей FTO подложке.

The present bachelor paper deals with electrochemical ways of obtaining polyaniline (PANI) conducting films from aqueous acids H2SO4, HClO4 in concentrations of 1M 2M 1,5M, 3M on the surfaces made of stainless steel and fluorine doped tin oxide (FTO) at temperatures of 5, 25, 45 and 600C.

The present study is of critical importance, as predicting the patterns of PANI formation throughout electrochemical synthesis offers the prospects of its further application.

The detailed analysis of voltammetric response reveals that PANI redox processes are strongly affected by temperature, the temperature dependence manifests itself when the pH of the original solution increases. Furthermore, it was pointed out that the resulting film stability can be achieved at lower temperatures.

Within the framework of the paper particular attention was paid to studying ways of PANI structure formation at a wide temperature range. We obtained films of two types with 1D and 3D growth structures of conducting polymer layer depending on electrolyte concentration.

Using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) we analyzed electrochemical deposition products of conducting polymer film, which were obtained at different temperatures.

The ability to change colour when cycling the potential allowed us to construct a model of an electrochromic device with PANI electrode on the conducting FTO surface.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.