$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Elektropolimeryzacja to technika polimeryzacji, która wykorzystuje wykorzystany potencjał do inicjowania polimeryzacji monomerycznych prekursorów bezpośrednio na powierzchni elektrody i została wykorzystana do produkcji cienkich elektroaktywnych i/lub fotochemicznie aktywnych warstw polipirydylu na powierzchniach elektrod i półprzewodników. 1-4 Elektrokataliza, 5-10 transfer elektronów, 11,12 fotochemia, 13-16 elektrochromizm,17 i chemia koordynacyjna18 zostały zbadane w foliach elektropolimeryzowanych. Technika ta została po raz pierwszy opracowana na Uniwersytecie Karoliny Północnej we współpracy Meyera-Murraya w celu elektropolimeryzacji pochodnych kompleksów metaliwinylu 3,5,7,8,11-15,19,20 i pirolu 6,9,21-24 na różnych podłożach przewodzących. Rysunek 1 przedstawia szereg powszechnych ligandów na bazie pirydylu, które po skoordynowaniu z kompleksami metali wytworzyły elektropolimery. W elektropolimeryzacji redukcyjnej elektropolimeryzacja związków zawierających winyl zachodzi po redukcji ligandów pirydylu sprzężonych z grupami winylowymi, podczas gdy w przypadku ligandów funkcjonalizowanych pirolem elektropolimeryzacja jest inicjowana przez utlenianie ugrupowań pirolu, w wyniku czego dochodzi do elektropolimeryzacji oksydacyjnej (ryc. 2). Technologia elektropolimeryzacji została opracowana w celu zapewnienia uogólnionej metodologii bezpośredniego przyłączania praktycznie każdego kompleksu metali przejściowych do dowolnej elektrody. Wszechstronność metody otwiera drzwi do licznych badań elektrod modyfikowanych elektropolimerami.
W przeciwieństwie do innych strategii mocowania, które polegają na bezpośrednim łączeniu z elektrodą, elektropolimeryzacja ma tę zaletę, że nie wymaga wstępnej modyfikacji powierzchni elektrody. Dzięki temu może być stosowany na dowolną liczbę podłoży przewodzących, niezależnie od składu powierzchni czy morfologii. 4,10,25,26 Ta wszechstronność jest wynikiem zmieniających się właściwości fizycznych wraz ze wzrostem długości polimeru; monomery są rozpuszczalne w roztworze elektrolitycznym, ale gdy zachodzi polimeryzacja i sieciowanie usztywnia film, wytrącanie i adsorpcja fizyczna, dochodzi do powierzchni elektrody (ryc. 3). 27 Rozdział 27
W porównaniu do tlenkowych karboksylanów związanych powierzchniowo, które są niestabilne na powierzchni tlenków w wodzie, lub kompleksów derywatyzowanych fosfonianami, które są niestabilne przy podwyższonym pH, powszechnie stosowanych w badaniach nad paliwami słonecznymi, te międzyfazowe struktury folii elektrodowo-polimerowej oferują dodatkową korzyść w postaci stabilności w różnych mediach, w tym rozpuszczalnikach organicznych i wodzie w szerokim zakresie pH (0-14). 28-30 Elektropolimeryzacja może również osadzać folie o dużym zakresie pokrycia powierzchni pozornej, od submonowarstwy do dziesiątek lub setek równoważnych jednowarstwowych, podczas gdy struktury interfejsowe kompleksów-kompleksów karboksylowych lub derywatyzowanych fosfonianów są ograniczone do pokrycia powierzchni jednowarstwowej.
Chociaż dowolna liczba winylu lub pirolu zawierającego związki pirydylu i polipirydylu jest zdolna do polimeryzacji, [RuII(PhTpy)(5,5'-dvbpy)(MeCN)](PF6)2, (1; PhTpy to 4'-fenylo-2,2':6',2''-terpirydyna; 5,5'-DVBPY jest 5,5'-diwinylo-2,2'-bipirydyną; Rysunek 4) zostanie wykorzystany jako kompleks modelowy do zademonstrowania redukcyjnej elektropolimeryzacji na elektrodach z węgla szklistego i tlenku cyny domieszkowanym fluorem, FTO, w niniejszym raporcie. 1 jest przykładem nowoczesnego prekursora elektropolimerowego, który ma potencjalne zastosowania elektrokatalityczne, a ze względu na przenoszenie ładunku metal-ligand, MLCT, widmo absorpcyjne leżące w widzialnym obszarze widma światła, może być badane za pomocą spektroskopii UV-Vis. 18,30 Należy pamiętać, że niektóre wyniki przedstawione tutaj dla 1 zostały już opublikowane w nieco zmodyfikowanej formie. Rozdział 18