Полимеризация анилина в ходе катодного восстановления кислорода и электрохимическое изучение полученного полимера

• Автор: Жужельский, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Общая характеристика модифицированных электродов

1.2 Модельные представления о процессах в плёнках редокс-полимеров

1.3 Основные методы исследования процессов переноса заряда в плёнках редокс-полимеров

1.3.1 Циклическая вольтамперометрия

1.3.2 Хроноамперометрия

1.3.3 Спектроскопия фарадеевского импеданса

1.3.4 Метод электрохимической кварцевой микрогравиметрии

1.4 Электрохимические свойства плёнок полыанилина
1.4.1 Общие сведения о полианилине
1.4.2 Общая характеристика методов получения плёнок полианилина
1.4.3 Краткий обзор свойств плёнок полиаминофенола
1.5 Заключение и постановка задачи
2 Методика эксперимента
2.1 Электрохимическая ячейка
2.2 Синтез плёнок полианилина методом катодного восстановления кислорода и действием перекиси водорода
2.3 Приборы и методы
2.3.1 Циклическая вольамперометрия
2.3.2 Хроноамперометрия
2.3.3 Спектроскопия фарадеевского импеданса
2.3.4 Электрохимическая кварцевая микрогравиметрия
2.3.5 Инфракрасная спектроскопия
3 Исследование процессов переноса заряда в плёнках полианилина
3.1 Общая характеристика свойств плёнок полианилина
3.1.1 Влияние материала подложки на электрохимические свойства
плёнок СРАМ
3.1.2 Влияния гидродинамических условий синтеза на
электрохимические свойств плёнок СРАЫ!

3.2 Влияние кислотности раствора и природы анионов на процессы переноса зарядов в плёнке полианилина
3.2.1 Циклическая вольтамперометрия. Плёнки полианилина в
растворах с различной кислотностью
3.2.2 Циклическая вольтамперометрия. Плёнки полианилина в
растворах с различным анионным составом
3.2.3 Влияние ионоселективного покрытия на электрохимическое
поведение исследуемых плёнок
3.2.4 Определение массы противоиона методом кварцевых микровесов
3.3 Спектроскопия фарадеевского импеданса
3.4 Сопоставление данных хроноамперометрии и электрохимического импеданса плёнок СРАМ на 1ТО - электроде
3.5 Обсуждение
3.6 Общая характеристика свойств плёнок полианилина полученных действием перекиси водорода
3.6.1 Особенности синтеза
3.7 Сопоставление свойств полимеров анилина и о-аминифенола
3.7.1 Электрохимические свойства полимеров, полученных при
окислении перекисью водорода
3.7.2 Инфракрасные спектры полученных полимеров
4 Список литературы

Список сокращений
РАМ полианилин, полученный путём диклирования в анодной области потенциалов (традиционная методика)
СРА№ полианилин, полученный при катодном восстановлении кислорода и за счёт окисления перекисью водорода
РАБРА полиаминодифениламин
РВО Ы-фенил-1,4-бензехинондиимин
РОАР поли-о-аминофенол
РАпІ полианнлин, полученный за счёт окисления перекисью водорода при соотношении мономер/кислота равном 1/1
РАп4 полианилин, полученный за счёт окисления перекисью водорода при соотношении мономер/кислота равном 1/4
РАрЫ поли-о-аминофенол, полученный за счёт окисления перекисью водорода при соотношении мономер/кислота равном 1/1
РАрЬ4 поли-о-аминофенол, полученный за счёт окисления перекисью водорода при соотношении мономер/кислота равном 1/4
РАпРАрЬ 1 сополимер анилина и о-аминофенола, полученный за счёт окисления перекисью водорода при соотношении мономер/кислота равном 1/1
РАпРАрН4 сополимер анилина и о-аминофенола, полученный за счёт окисления перекисью водорода при соотношении мономер/кислота равном 1/4

Если Ус меньше 3.5 вольт, то становится велик вклад вязкой составляющей в регистрируемую величину частоты, и она перестает быть линейной функцией от массы. При значении Ус больше 3.5 вольт становится возможным расчет прироста массы на электрод по уравнению (25) или же расчет массы противоионов, входящих в пленку во время электрохимической реакции.
Необходимо отметить чрезвычайную чувствительность этого метода. Так,
параметр С/ в уравнении Зауэрбрея для кристалла с резонансной частотой

МГц равен 56.6Гц-мкг' -см , следовательно, метод позволяет регистрировать изменение массы на кристалле, равное 17 нанограммам при чувствительности частотомера 1Гц.
Таким образом, метод электрохимических кварцевых микровесов позволяет определять молярные массы осаждаемых в ходе электрохимического синтеза пленок редокс-активных полимеров и делать предположения о составе осадков. Более того, чувствительность метода позволяет определять массу противоионов, входящих в пленку в процессе электрохимической реакции и, как следствие, делать предположения об их природе и о механизме переноса заряда.
Расчет молекулярной массы переносчиков заряда проводится по уравнению
л/ = £ (27)
где А/- изменение частоты, Гц; М„ - молярная масса осаждающихся частиц, г/моль; С/- фактор чувствительности используемого кристалла; О- суммарный заряд электрохимического процесса; А - площадь рабочей поверхности электрода; п - число электронов, участвующее в элементарной стадии электрохимической реакции.
1.4 Электрохимические свойства плёнок полианилипа