Reductieve elektropolymerisatie van een vinyl bevattende poly-pyridyl Complex op glazige koolstof en fluor gedoteerde tinoxide elektroden

Het algemene doel van het volgende experiment is om een gegeneraliseerde elektro-polymerisatieprocedure te demonstreren voor het bevestigen van redoxactieve verbindingen aan elektrodeoppervlakken. Dit wordt bereikt door moleculen te synthetiseren die polymeriseerbare functionele groepen aan het redoxactieve centrum bevestigen om grotere monomere verbindingen te vormen die geschikt zijn voor polymerisatie. Als tweede stap worden de nieuw gesynthetiseerde redoxactieve monomere verbindingen in een elektrolytische oplossing in een zorgvuldig gecontroleerde elektrochemische cel omgeving geplaatst, wat de monomeren voorbereidt op pogingen tot elektro-polymerisatie.

Vervolgens worden de monomeren onderworpen aan standaard elektrochemische experimentele procedures om elektro-polymerisatie aan het oppervlak van de elektrode te induceren. De resultaten tonen aan of er stabiele elektro-polymeer oppervlakte gemodificeerde elektroden worden geproduceerd op basis van follow-up cyclische vol telemetrie experimenten, en verse elektrolytoplossing afwezig van de monomer voorloper en UV vis spectroscopie van film gemodificeerde fluor, gedoteerd tinoxide, of FTO-schuiven. Het belangrijkste voordeel van deze techniek boven bestaande methoden zoals fosfonaat of car carboxylaat metaaloxide elektrode oppervlakteabsorptie is dat elektro-polymeren niet worden geabsorbeerd op elektrodeoppervlakken door middel van gemakkelijk gehydrolyseerde covalente bindingen, maar eerder door precipitatie.

Dit maakt elektro-polymeren een haalbaar substraatmateriaal dat op elektrodeoppervlakken werkt over een breed pH-bereik en kan worden geplaatst op een aantal elektroactieve substraten. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het veld van zonnebrandstof, zoals kunnen we gemodificeerde elektroden gebruiken om lichtenergie om te zetten in elektrische energie? En kunnen we gemodificeerde elektroden gebruiken om elektrische katalytische omzettingen van overvloedige kleine moleculen uit te voeren en om energie op te slaan?

Over het algemeen stelt deze methode ons in staat om te leren over fundamentele verschillen tussen vrij diffunderende en aan het oppervlak gehechte anorganische en organometaalverbindingen. Over het algemeen kunnen individuen die nieuw zijn met deze methode moeite hebben om reproduceerbare resultaten te verkrijgen vanwege de talrijke experimentele factoren die het succes van elektro-polymerisatie en het bevestigen van verbindingen aan elektrodeoppervlakken kunnen beïnvloeden. Dat is ervan uitgaande dat de intrinsieke eigenschappen van de monomeren de oppervlakteabsorptie niet voorkomen.

Plaats eerst 0,969 gram tetra en butylamonium hexa fluorofosfaat in een 25 milliliter vlamgedroogde volumetrische kolf. Voeg dan droog acetylnitril toe om de kolf op volume te brengen, 0,0049 gram van eerder bereid verbinding één in een droge vier gram fles en voeg vier milliliter van de tetra en butylamonium hexa fluorofosfaat stamoplossing toe. Na deze overdracht, 3,5 tot vier milliliter van de resulterende roodoranje gekleurde elektrolytische oplossing in het centrale compartiment van een cel met drie compartimenten.

Met elk compartiment gescheiden door een middelmatige porositeit glazen fret, vul snel de buitenste compartimenten van de cel met drie compartimenten tot een gelijke hoogte, het centrale compartiment stal oplossing met wat van de resterende droge 0,1 molaire tetra en butylamonium hexa fluorofosfaat oplossing om lekkage naar de buitenste compartimenten te voorkomen. Op dit punt snijdt u een spleet in drie rubberen SEPTA en leidt u een dunne POLYTETRAFLUOROETHYLEEN of PTFE buis door elke spleet. Schuif de zilver, zilvernitraat referentie-elektrode door een van de septa.

Plaats vervolgens de referentie-elektrode PTFE buis in een van de buitenste compartimenten en verzegel het compartiment met de septum. Nadat de platinadraad gaas contra-elektrode door een ander septum is geleid, plaats de platinadraad PTFE buis in een van de buitenste compartimenten en verzegel het compartiment met de septum. Leid een vers geslepen drie millimeter glassy koolstofelektrode door de resterende septum en plaats deze zodanig dat de elektrode in de oplossing is opgehangen.

Voor een FTO-schuif leidt u een draad verbonden met een alligator clip door de septum en klemt u de schuif met de alligator clip vast. Plaats vervolgens de schuif in de oplossing en zorg ervoor dat de geleidende zijde loodrecht op de contra-elektrode staat wanneer ondergedompeld. Verzamel vervolgens een UV vis-spectrum van de FTO-schuif door de schuif op een positie in de straalweg van de spectrometer te plaatsen die vooraf is bepaald om consistentie te garanderen.

Verbind vervolgens een uiteinde van de tigon-buis met de stikstoftoevoer en verbind het andere uiteinde met een gaswasser die acetonitril bevat. Nadat een ander stuk tigon-buis is afgesneden, verbindt u een uiteinde met de uitstromende acetylnitril gewassen stikstof en verbindt u het andere uiteinde met een vierweg splitter. Zodra de PTFE buizen zijn verbonden met de drie resterende aansluitingen van de vierweg splitter, dompelt u de PTFE buizen in de oplossingen in elk van de compartimenten en zet u de stikstofstroom aan zodat een snel borrelen van de oplossing begint.

Na het ontgassen van de oplossing gedurende vijf tot 10 minuten, trekt u de PTFE buizen net boven het oppervlak van de oplossing, waarbij u het stikstofstromen laat aanstaan om een positieve druk van inert gas op het systeem te behouden en om oplossingsconvectie veroorzaakt door borrelen te voorkomen. Om de elektrochemische experimenten uit te voeren, verbindt u elektroden van de potentistat met de geschikte elektroden in de cel met drie compartimenten. Voer een cyclische vol telemetrie of cv, experiment uit met de volgende parameters.

Wanneer het CV-experiment voltooid is, verwijdert u de werkende elektrode uit de polymerisatieoplossing en spoelt u het oppervlak van de elektrode voorzichtig af met een acetylnitril spuitfles om eventueel achtergebleven monomer oplossing te verwijderen. Plaats op dit punt de gespoelde werkende elektrode in een elektrochemische cel met een vers bereide oplossing van 0,1 molaire tetra en butylamonium hexa fluorofosfaat in acetylnitril, een contra-elektrode en een referentie-elektrode. Voer een CV-experiment uit met de volgende parameters.

Integreer de lading onder de anodisch en kathodisch pieken voor de geabsorbeerde elektro