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Chemistry

बेजान कार्बन और फ्लोरीन-डाल दिया गया टिन ऑक्साइड इलेक्ट्रोड पर एक विनील युक्त पाली pyridyl परिसर की reductive Electropolymerization

Published: January 30, 2015 doi: 10.3791/52035
Automatic Translation
1, 1, 1
1Department of Chemistry, Virginia Military Institute

Abstract

चलाया हुआ इलेक्ट्रोड सतह संशोधन के खेतों, सौर ईंधन अनुप्रयोगों के साथ विशेष रूप से उन लोगों की संख्या में महत्वपूर्ण है। Electropolymerization हेल्महोल्त्ज़ परत में substrates के polymerization के आरंभ करने के लिए एक आवेदन संभावित उपयोग करके एक इलेक्ट्रोड की सतह पर एक polymeric फिल्म electrodeposits कि एक सतह संशोधन तकनीक है। यह उपयोगी तकनीक पहली बार 1980 के दशक में नॉर्थ कैरोलिना विश्वविद्यालय में एक मरे-मेयेर सहयोग से स्थापित किया और मोनोमेरिक सब्सट्रेट के रूप में अकार्बनिक परिसरों युक्त फिल्मों के कई भौतिक घटनाओं का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया गया था। यहाँ, हम बेजान कार्बन और फ्लोरीन डाल दिया गया टिन ऑक्साइड लेपित इलेक्ट्रोड पर Vinyl-युक्त पाली pyridyl परिसर के reductive electropolymerization प्रदर्शन से एक अकार्बनिक जटिल साथ कोटिंग इलेक्ट्रोड के लिए एक प्रक्रिया पर प्रकाश डाला। विद्युत सेल विन्यास और समस्या निवारण प्रक्रियाओं पर सिफारिशें शामिल हैं। नहीं ई यद्यपिxplicitly यहाँ वर्णित है, pyrrole युक्त यौगिकों के ऑक्सीडेटिव electropolymerization Vinyl-आधारित reductive electropolymerization करने के लिए इसी तरह की प्रक्रियाओं का अनुसरण करता है, लेकिन अब तक कम संवेदनशील ऑक्सीजन और पानी के लिए कर रहे हैं।

Introduction

Electropolymerization, सीधे एक इलेक्ट्रोड की सतह पर मोनोमेरिक व्यापारियों के polymerization आरंभ करने के लिए एक आवेदन संभावित इस्तेमाल करता है और electrocatalysis photochemically पतली electroactive और / या इलेक्ट्रोड और अर्धचालक सतहों पर सक्रिय polypyridyl फिल्मों। 1-4 का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है कि एक polymerization तकनीक है 5-10 इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण, 11, 12 photochemistry, 13-16 electrochromism, 17 और समन्वय रसायन शास्त्र में 18 electropolymerized फिल्मों में जांच की गई है। इस तकनीक को पहली vinyl 3, 5, 7, 8, 11-15, 19, 20 और pyrrole 6, 9 की electropolymerization के लिए एक मेयेर मुर्रे सहयोग में उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय में विकसित किया गया था, 21-24 मुझे derivatizedsubstrates के संचालन की एक किस्म पर ताल परिसरों। एक धातु परिसरों के लिए समन्वित, जब electropolymers का उत्पादन किया है कि आम pyridyl आधारित ligands के एक नंबर प्रस्तुत चित्रा। Pyrrole-क्रियाशील ligands के साथ, electropolymerization (चित्रा 2) ऑक्सीडेटिव electropolymerization में जिसके परिणामस्वरूप, pyrrole moieties के ऑक्सीकरण द्वारा शुरू की है, जबकि reductive electropolymerization में, vinyl युक्त यौगिकों के electropolymerization, vinyl के समूहों के लिए संयुग्मित pyridyl ligands के कमी पर होता है। Electropolymerization प्रौद्योगिकी सीधे किसी भी इलेक्ट्रोड के लिए लगभग किसी भी संक्रमण धातु जटिल संलग्न करने के लिए एक सामान्यीकृत कार्यप्रणाली प्रदान करने के लक्ष्य के साथ विकसित किया गया था। विधि की चंचलता electropolymer संशोधित इलेक्ट्रोड के कई जांच के लिए दरवाजे खोलता है।

इलेक्ट्रोड के लिए प्रत्यक्ष संबंध शामिल है जो अन्य लगाव रणनीतियों, के विपरीत, electropolymerization एडीवी प्रदान करता हैइलेक्ट्रोड सतह पूर्व संशोधन की जरूरत नहीं है की antage। । इसलिए यह परवाह किए बिना सतह की संरचना या आकृति विज्ञान 4, 10, 25 का आयोजन substrates के किसी भी संख्या के लिए लागू किया जा सकता है, 26 इस बहुमुखी प्रतिभा बहुलक लंबाई बढ़ता के रूप में भौतिक गुणों को बदलने का परिणाम है; मोनोमर्स electrolytic समाधान में घुलनशील हैं, लेकिन polymerization होता है और के रूप में पार से जोड़ने इलेक्ट्रोड सतह से होता है फिल्म, वर्षा और शारीरिक सोखना (चित्रा 3) rigidifies। 27

आमतौर पर सौर ईंधन अनुसंधान में इस्तेमाल ऊंचा पीएच की, कम से अस्थिर कर रहे हैं जो ऑक्साइड पानी में सतहों, या phosphonate-derivatized परिसरों, पर अस्थिर कर रहे हैं जो ऑक्साइड सतह बाध्य कार्बोक्सिलेट, की तुलना में, इन इंटरफेसियल इलेक्ट्रोड बहुलक फिल्म संरचनाओं स्थिरता का जोड़ा लाभ की पेशकश एक बड़े पीएच रेंज (0-14) से अधिक कार्बनिक सॉल्वैंट्स और पानी सहित मीडिया की एक किस्म में।28-30 Electropolymerization भी उप monolayer से कार्बोक्सिलेट या phosphonate-derivatized परिसरों इंटरफ़ेस संरचनाओं monolayer की सतह कवरेज को सीमित कर रहे हैं, जबकि दर्जनों या समकक्ष monolayer के सैकड़ों करने के लिए स्पष्ट सतह कवरेज की बड़ी पर्वतमाला, के साथ फिल्मों जमा कर सकते हैं।

Vinyl या pyrrole युक्त pyridyl और polypyridyl यौगिकों के किसी भी संख्या polymerization के लिए सक्षम हैं, [आरयू द्वितीय (PhTpy) (5,5'-dvbpy) (MeCN)] (पीएफ 6) 2, (1; PhTpy 4'-फिनाइल है -2,2 ': 6', दो '' - terpyridine; 5,5'-dvbpy है-divinyl-2,2' 5,5'-bipyridine, चित्रा 4) reductive electropolymerization प्रदर्शित करने के लिए एक मॉडल के परिसर के रूप में उपयोग किया जाएगा बेजान कार्बन और फ्लोरीन-डाल दिया गया टिन ऑक्साइड पर, FTO, इस रिपोर्ट में इलेक्ट्रोड। एक कारण इसकी धातु करने वाली ली के लिए, संभावित Electrocatalytic आवेदन किया है कि एक आधुनिक electropolymer अग्रदूत का एक उदाहरण है औरगांड चार्ज हस्तांतरण, MLCT, प्रकाश स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में झूठ बोल रही अवशोषण स्पेक्ट्रम, यूवी विज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी। 18, 30 1 के लिए यहाँ प्रस्तुत कुछ परिणाम पहले से ही एक थोड़ा संशोधित रूप में प्रकाशित किया गया है कि कृपया ध्यान दें। 18 के साथ जांच की जा सकती है

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Protocol

1. Synthesize 1

के अनुसार: - (चित्रा 4; 5,5'-dvbpy-bipyridine-divinyl-2,2' 5,5' है terpyridine, दो '' '' 6 PhTpy 4'-फिनाइल-2,2 है) एक synthesize प्रक्रिया पहले से रेखांकित किया। 18

2. एक इलेक्ट्रोलाइट समाधान में एक की 1.3 मिमी Monomer समाधान तैयार

  1. , Acetonitrile में, MeCN tetra- एन -butylammonium Hexafluorophosphate के एक 0.1 एम शेयर इलेक्ट्रोलाइट समाधान, TBAPF 6 तैयार करें।
    1. 3 एक आणविक sieves, या कश्मीर 2 3 सीओ सक्रिय खत्म आकस्मिक एच 2 ओ दूर करने के लिए 24 घंटे के लिए, MeCN रखें
    2. बड़ा फ्लास्क सूख एक 25.00 मिलीलीटर लौ में TBAPF 6 (0.969 ग्राम, 2.50 mmol) रखें।
    3. 3 particulates के सूखे MeCN से आणविक चलनी या कश्मीर 2 सीओ फ़िल्टर और TBAPF युक्त 25.00 मिलीलीटर बड़ा फ्लास्क लाना
  2. एक में (0.0049 जी, 5.2 एक्स 10 -6 MOL) और सूखी चार घूंट शीशी या एक 10 मिलीलीटर दौर नीचे फ्लास्क प्लेस और MeCN में 0.1 एम TBAPF 6 के शेयर समाधान के 4.00 मिलीलीटर जोड़ने।
  3. एक मध्यम सरंध्रता गिलास मिलाना द्वारा अलग प्रत्येक डिब्बे के साथ, एक 3 डिब्बे सेल के मध्य डिब्बे में एक की लाल-नारंगी रंग से electrolytic समाधान की 3.5-4.0 मिलीलीटर स्थानांतरण।
  4. जल्दी बाहरी डिब्बों को रिसाव को रोकने के लिए MeCN में शेष शुष्क 0.1 एम TBAPF छह में से कुछ के साथ, केंद्रीय डिब्बे शेयर समाधान के रूप में एक समान ऊंचाई के 3 डिब्बे सेल के बाहरी डिब्बों भरें। नोट: अलग-अलग डिब्बों में समाधान धीरे-धीरे मिश्रण और विलायक हाइट्स में ही नहीं हैं, तो काफी मुख्य कम्पार्टमेंट की एकाग्रता बदल जाएगा क्योंकि समय एक महत्वपूर्ण कारक है।

एक 3 मिमी व्यास ग्लास पर 3. Electropolymerize 1Y कार्बन इलेक्ट्रोड या एक 1.0 सेमी 2 FTO इलेक्ट्रोड

  1. नाइट्रोजन / आर्गन degassing के ट्यूबों के लिए और इलेक्ट्रोड के लिए सेप्टा तैयार करें।
    1. भट्ठा के माध्यम से एक पतली polytetrafluoroethylene, PTFE, ट्यूब तीन रबर सेप्टा में से प्रत्येक में एक छेद काटो और गाइड।
    2. , सेप्टा में से एक के माध्यम से एजी / Agno 3 संदर्भ इलेक्ट्रोड स्लाइड बाहरी डिब्बों में से एक में संदर्भ इलेक्ट्रोड / PTFE ट्यूब / पट जगह है, और पट के साथ डिब्बे सील।
    3. बाहरी डिब्बों में से एक में एक अलग पट जगह के माध्यम से प्लैटिनम तार / PTFE ट्यूब / पट प्लैटिनम तार / धुंध काउंटर इलेक्ट्रोड गाइड, और पट के साथ डिब्बे सील। भट्ठा तार झुकने को रोकने के लिए पर्याप्त कठोर पर्याप्त बड़ी या तार नहीं है, तो पट के माध्यम से प्लैटिनम तार काउंटर इलेक्ट्रोड मार्गदर्शन करने के लिए एक विस्तृत बोर सुई का उपयोग करें।
    4. शेष पट के माध्यम से एक हौसले पॉलिश 3 मिमी बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड गाइड और यह इस तरह इलेक्ट्रोड suspe है उस जगहnded एक FTO स्लाइड के लिए समाधान या, में, पट के माध्यम से एक मगरमच्छ क्लिप से जुड़े तार गाइड, तो मगरमच्छ क्लिप के साथ FTO स्लाइड दबाना और जलमग्न जब स्लाइड के प्रवाहकीय ओर काउंटर इलेक्ट्रोड को सीधा है कि यह सुनिश्चित कर लें ।
      1. बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड डालने के लिए पहले: पैड सीधा करने के लिए इलेक्ट्रोड धारण करते हुए एक गीला चमकाने पैड पर एल्यूमिना (0.5 माइक्रोन) रखकर पोलिश बेजान कार्बन, फिर, एक आंकड़ा 8 गति के लिए 30 सेकंड में इलेक्ट्रोड के लिए कदम - पॉलिश इलेक्ट्रोड के सभी पक्षों को समान रूप से है - और एक MeCN धार बोतल कुल्ला द्वारा पीछा एक एच 2 ओ पानी धार की बोतल के साथ किसी भी शेष एल्यूमिना बंद कुल्ला।
      2. FTO स्लाइड clamping करने से पहले: स्लाइड की एक 10 x 10 मिमी भाग अवगत कराया है कि इस तरह के एक 30 x 10 मिमी FTO स्लाइड के मध्य भाग के चारों ओर गैर प्रवाहकीय Kapton टेप की कई परतों को कपड़े में लपेटकर।
      3. एक मंज़ूर में FTO स्लाइड / रखकर धारण करके FTO स्लाइड के एक यूवी विज़ स्पेक्ट्रम लीजिएस्थिरता सुनिश्चित करने के लिए पूर्व निर्धारित किया गया है कि स्पेक्ट्रोमीटर की किरण पथ में आयन।
  2. 3 डिब्बे विद्युत सेल में समाधान डी-aerate।
    1. नाइट्रोजन / आर्गन आपूर्ति करने के लिए Tygon टयूबिंग की एक छोर से कनेक्ट और MeCN युक्त गैस वॉशर के लिए दूसरे छोर से कनेक्ट।
    2. , Tygon टयूबिंग की एक और टुकड़ा काट MeCN नाइट्रोजन / आर्गन धोया outflowing को एक छोर से कनेक्ट, और एक 4 रास्ता फाड़नेवाला को दूसरे छोर से कनेक्ट।
    3. 4 रास्ता फाड़नेवाला के 3 शेष कनेक्शन के लिए PTFE ट्यूब कनेक्ट करें।
    4. डिब्बों में से प्रत्येक में समाधान में PTFE ट्यूब डूब और इस तरह के समाधान की एक तेजी से बुदबुदाती शुरू कि नाइट्रोजन / आर्गन के प्रवाह पर बारी।
    5. तो, बस समाधान की सतह से ऊपर PTFE ट्यूब खींच सिस्टम पर और समाधान को रोकने के लिए अक्रिय गैस का एक सकारात्मक दबाव रखने के लिए / आर्गन पर नाइट्रोजन के प्रवाह को छोड़ रहा है, 5-10 मिनट के लिए समाधान-aerating डे जारी रखें सीonvection बुदबुदाती की वजह से।
  3. विद्युत रासायनिक प्रयोगों प्रदर्शन।
    1. 3 डिब्बे सेल में उपयुक्त इलेक्ट्रोड को potentiostat से इलेक्ट्रोड कनेक्ट करें।
    2. एक चक्रीय Voltammetry प्रदर्शन करना, सीवी, निम्नलिखित मानकों के साथ प्रयोग: स्विचन क्षमता = 0 वी और -1.81 वी; स्कैन / झाडू दर = 100 एम वी / सेकंड; चक्र = 5 की संख्या।
    3. सीवी प्रयोग पूरा हो गया है, polymerization के समाधान से काम (बेजान कार्बन या FTO) इलेक्ट्रोड को हटाने और धीरे से एक विंदुक या किसी भी शेष मोनोमर समाधान निकालने के लिए एक धार बोतल से MeCN साथ इलेक्ट्रोड की सतह कुल्ला।

4. सतह कवरेज निर्धारण

  1. एक काउंटर इलेक्ट्रोड और एक संदर्भ इलेक्ट्रोड (electropolymerizatio में इस्तेमाल यथासम्भव उसी संदर्भ इलेक्ट्रोड युक्त एक विद्युत सेल में 0.1 एम TBAPF 6 / MeCN के हौसले से तैयार समाधान में rinsed काम कर इलेक्ट्रोड रखेंएन)।
  2. एक चक्रीय Voltammetry प्रदर्शन करना, सीवी, निम्नलिखित मानकों के साथ प्रयोग: स्विचन क्षमता = 0 और 1.5 वी; स्कैन / झाडू दर = 100 एम वी / सेकंड; चक्रों की संख्या 15 =।
  3. , Adsorbed के electropolymer आरयू (तृतीय / द्वितीय) जोड़ी के लिए anodic और cathodic चोटियों के तहत आरोप एकीकृत anodic और cathodic चोटियों के तहत आरोप औसत, और समीकरण एक सतह कवरेज का निर्धारण का उपयोग करते हुए।
  4. FTO स्लाइड के लिए: जगह / किरण पथ रंगीन फिल्म के माध्यम से गुजरता है कि इस तरह की यूवी विज़ नमूना धारक के सामने पूर्व निर्धारित स्थिति में FTO स्लाइड पकड़। FTO स्लाइड गीला या सूखी हो लेकिन रिक्त स्पेक्ट्रा के तहत एकत्र किया गया था के रूप में एक ही परिस्थितियों में तुलना कर सकते हैं।
  5. उस विशेष स्लाइड के लिए एकत्र किया गया था कि FTO स्पेक्ट्रम के लिए प्राप्त स्पेक्ट्रम घटाना पूर्व फिल्म में खुद के लिए एक अवशोषण स्पेक्ट्रम का निर्माण करने के क्रम में फिल्म पर FTO का स्पेक्ट्रम से electropolymerization करने के लिए।

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Representative Results

निर्धारित सीवी प्रयोग (प्रोटोकॉल पाठ कदम 3.3.2) की प्रगति को देख जब Electropolymer विकास सबसे आसानी से पहचाना जाता है। 5 एक 0.071 2 सेमी (3 मिमी व्यास) पर electropolymer विकास एक साथ बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड मिसाल चित्रा। प्रयोग के पहले चक्र एक voltammogram मोटे तौर पर 1 सेंट और 2 एन डी लिगेंड केंद्रित कमी तरंगों के माध्यम से लगातार चक्र पर समान एकाग्रता (चित्रा 5, काले ट्रेस) लेकिन एक दयाता समाधान के लिए आशा की जाती है जो कि, जैसी पैदा करता है, तेजी से बढ़ाया धाराओं हैं मनाया (लाल, नीले, हरे चित्रा 5, और गुलाबी निशान)। इस घटना के कारण समाधान में monomer के लिए वर्तमान के माध्यम से योग और ligand केंद्रित कमी लहरों अतीत पिछले चक्र से जमा किया जाता है कि electropolymer कि फिल्म के लिए मनाया जाता है। Mov कि दो लिगेंड केन्द्रित कटौती से पहले एक कमी हैएक के बाद एक स्कैन पर अधिक नकारात्मक क्षमता के लिए तों। इस बहुलक का क्षतिग्रस्त, आरोप फंस अंश के अलग साइटों के साथ संबद्ध किया गया है 25,31 इसके अलावा, एक रेफरी दो लिगेंड केन्द्रित कटौती चित्रा 5 में एक ही दर पर जाना नहीं है कि बाहर बताया। पहले लिगेंड केन्द्रित कमी पहले ऑक्सीकरण के साथ जुड़े ऑक्सीकरण सब पर विकसित करने के लिए प्रकट नहीं होता है, जबकि केवल, पहली और दूसरी स्कैन के बीच बढ़ने लगता है। हम इस घटना की समझ में नहीं आता, लेकिन आगे की जांच कर रहे हैं।

बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड पर electropolymerization प्रयोग पूर्ण होने पर, चक्रीय Voltammetry कारणों में से एक नंबर के लिए 0.1 एम TBAPF 6 / MeCN की एक ताजा समाधान में किया जाता है। सबसे पहले, सबसे electropolymers फिल्मों एक विद्युत प्रवाहकीय च निर्माण करने के लिए आवश्यक आयन चैनल को समायोजित करने के लिए अनुमति देने के लिए, या तो oxidatively या reductively समय की मात्रा बदलती के लिए साइकिल से equilibrated करने की आवश्यकता हैइल्म; इलेक्ट्रॉनों कम और ऑक्सीकरण पड़ोसियों के बीच आत्म-विनिमय प्रतिक्रियाओं के माध्यम से रेडॉक्स पॉलिमर के माध्यम से विस्थापित के रूप में, counterions का प्रवाह तय रेडॉक्स साइटों के आरोपों के लिए क्षतिपूर्ति करने की जरूरत है -। एक घटना करार दिया विद्युत प्रभारी परिवहन 25 चित्रा 6 का एक उदाहरण से पता चलता है 1 0 और 1.5 वी संतुलन के बीच ऑक्सीडेटिव स्कैन के साथ equilibrating की electropolymer electropolymer फिल्म की मोटाई पर निर्भर करता है जो चक्र का एक नंबर, के बाद होता है। चित्रा 6 में गुलाबी ट्रेस नीले रंग का पता लगाने के दूसरे चक्र है, और शेष 3 आरडी, जबकि reductive electropolymerization के बाद पहले चक्र है -15 वें चक्र काले रंग में हैं। हरी तीर वृद्धि से संकेत मिलता है, जबकि लाल तीर वर्तमान घटते संकेत मिलता है। ई पर रेडॉक्स जोड़ी 02/01 = 0.998 वी 5,5 एवं (आरयू (तृतीय / द्वितीय) आरयू द्वितीय (PhTpy) [का electropolymer की जोड़ी की कि से मेल खाती है# 8217; -dvbpy) (MeCN)] (पीएफ 6) 2 18 वी पाली की कि प्रतिनिधि को reductive साइकिल चलाना और संतुलन से निकली counterions के प्रवाह को आरंभ करने के लिए शुरू होता है .25 के पास बड़े जोड़े के माध्यम से पासिंग - 1 25 हम।। वर्तमान में 0.75 वी के पास जोड़ी की उत्पत्ति की जांच कर रही है, लेकिन वह भी लगातार स्कैन के साथ कम हो जाती है कर रहे हैं।

दूसरा, electropolymer स्थिरता में अंतर्दृष्टि संतुलन दिनचर्या के बाद प्राप्त की है। यह उसके बाद लगातार बना रहता है जहां उदाहरण के लिए, चित्रा 6 में electropolymer फिल्म, के बारे में 11 चक्रों के बाद equilibrates। शेष चक्र भर में लगातार चालू इस विशेष electropolymer इन शर्तों को स्थिर है और दशकों से, सैकड़ों, या चक्र का भी हजारों के लिए इन सीवी शर्तों के तहत इलेक्ट्रोड की सतह पर रहने की संभावना है कि इंगित करता है।

तीसरा, इलेक्ट्रोड की सतह क्षेत्र में जाना जाता है के बाद से,सतह कवरेज - प्रति इकाई क्षेत्र इलेक्ट्रोड पर electropolymer की राशि / 2 सेमी मोल में - आसानी से और मात्रात्मक समीकरण 1. 1, anodic और cathodic तरंगों को एकीकृत उनकी औसत (2 समीकरण) ले रही है और का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है स्पष्ट है सतह कवरेज, एन रेडॉक्स प्रति युगल पारित किया इलेक्ट्रॉनों की संख्या (moles के ई -) है, एफ फैराडे का निरंतर (96,485 सी / मोल) है, एक इलेक्ट्रोड (2 सेमी) का क्षेत्र है, और क्यू संचित आरोप है।

1 समीकरण (समीकरण 1)

2 समीकरण (2 समीकरण)

चौथा, anodic शिखर क्षमता, ई के बीच शिखर पीक जुदाई, ΔE पी, को मापने के द्वारा सतह सोखना पुष्टि करने के लिए ई पी, सी। | - ई पी, सी ई पी, एक | एक प्रजाति सीधे इलेक्ट्रोड से जुड़ा हुआ है कि पहले संकेतकों में से एक अपने चरम क्षमता, ΔE पी = के बीच अंतर का निरपेक्ष मान है। इलेक्ट्रोड सतह के साथ तेजी से इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण की प्रक्रिया से गुजरता है कि समाधान में एक स्वतंत्र रूप से diffusing प्रजातियों के लिए, सैद्धांतिक ΔE पी न्यूनतम 59 एम वी है। चार सतह प्रजातियों इलेक्ट्रोड इंटरफेस पर सीधे आयोजित कर रहे हैं, और इस तरह के समाधान के प्रसार के लिए एक कारक है, ΔE पी नहीं है adsorbed क्योंकि <59 एम वी हो सकता है। सतह प्रजातियों adsorbed के लिए, ΔE पी प्रणाली (इलेक्ट्रॉन अंतरण दर, फिल्म के माध्यम से आयन हस्तांतरण, आदि) एक की गतिज मापदंडों पर निर्भर करता है और स्कैन दर निर्भर है। Laviron सिस्टम के हस्तांतरण की गतिशीलता electr को adsorbed इलेक्ट्रॉन का विश्लेषण करने के लिए एक विश्लेषणात्मक प्रक्रिया विकसित की हैस्तोत्र इंटरफेस। गतिज मापदंडों के बारे में झाडू दर, सूचना के एक समारोह के रूप में ΔE पी में परिवर्तन को मापने के द्वारा 32,33 आदि जैसे इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण, electropolymer फिल्म में आयनों के प्रसार की दर की दरों के रूप में निर्धारित किया जा सकता है।

FTO पर Electropolymerization के रूप में बेजान कार्बन के साथ लेकिन कहा 1) बड़ा सतह क्षेत्रों के लाभ और 2) पारदर्शिता के साथ लगभग एक ही प्रवृत्तियों इस प्रकार है। बड़े सतह क्षेत्र इलेक्ट्रोड electropolymer छोटे क्षेत्र इलेक्ट्रोड की तुलना में होने के कारण और अधिक तेजी से उत्पाद संश्लेषण के लिए electrocatalysts अवशोषित के साथ थोक इलेक्ट्रोलिसिस प्रयोगों प्रदर्शन करने की इच्छा रखने वालों के लिए उपयोगी हैं। यूवी विज़ वर्णक्रम विश्लेषण 7 चित्रा। फिल्मों में कोई प्रकाश फिल्म FTO स्लाइड के माध्यम से फैलता है कि इतनी मोटी हो जाते हैं इस मुद्दे पर जहां तक फिल्मों पर प्रदर्शन electropolymer में लिपटे-FTO घटाया FTO स्लाइड के लिए यूवी विज़ स्पेक्ट्रम से पता चलता किया जा सकता है अकेले फिल्म के स्पेक्ट्रम देने के लिए। एक की यूवी विज़ स्पेक्ट्रम की तुलना के लिए मढ़ा जाता है।

चित्रा 1
अकार्बनिक प्रजातियों electropolymerizing के लिए इस्तेमाल किया चित्रा 1. आम vinyl- और pyrrole आधारित pyridyl ligands के।

चित्रा 2
चित्रा Vinyl (reductive) और pyrrolyl (ऑक्सीडेटिव) समूहों के लिए electropolymerization 2. दीक्षा। लाल गेंदों पाली pyridyl अकार्बनिक जटिल टुकड़े के किसी भी संख्या हो सकती है।

चित्रा 3
चित्रा समाधान इलेक्ट्रोड इंटरफ़ेस एक 3. चित्रण) Electr के बाद एक potentiostat और बी) से एक आवेदन संभावित द्वारा दीक्षा electropolymerization करने से पहलेopolymerization। आर = ऑक्सीडेटिव electropolymerization के लिए reductive electropolymerization और pyrrole के लिए vinyl। Electropolymer श्रृंखला लंबाई बढ़ती है electropolymer इलेक्ट्रोड की सतह पर precipitates। प्राथमिक लगाव तंत्र के रूप में दोनों के बीच कोई सीधा सहसंयोजक उठाना है कि वहाँ ध्यान दें। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 1 4. आण्विक संरचना, [आरयू द्वितीय (PhTpy) (5,5'-dvbpy) (MeCN)] (पीएफ 6) 2।

चित्रा 5
0.1 एम टीबी में एक के एक 1.3 मिमी समाधान की चित्रा 5. reductive electropolymerizationएक 0.071 2 सेमी बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हुए एक एन 2 (G) वातावरण के तहत APF 6। हरी तीर बहुलक विकास का संकेत है, लगातार reductive स्कैन चक्र के बीच वर्तमान में वृद्धि पर प्रकाश डाला।

चित्रा 6
चित्रा 5 में बहुलक बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड का उत्पादन electropolymer फिल्म की चित्रा 6 ऑक्सीडेटिव संतुलन (0.071 सेमी 2) एक ताजा 0.1 एम TBAPF 6 / MeCN समाधान करने के लिए स्थानांतरित और oxidatively 100 एम वी 0 वी और 1.5 वी के बीच साइकिल गया था / सेकंड झाडू दर। फिल्म 11 ~ के बाद सीवी चक्र equilibrates। पंद्रह चक्र दिखाए जाते हैं। electropolymerization, नीले रंग का पता लगाने के दूसरे चक्र को इंगित करता है, और काले निशान 3-15 चक्र शेष होने के बाद गुलाबी ट्रेस पहले चक्र है। हरे रंग की एक में संकेत मिलता है, जबकि लाल तीर चक्र संख्या बढ़ जाती है के रूप में वर्तमान में कमी का संकेतवर्तमान में क्रीज। नोट: ΔE पी एक सतह प्रजातियों adsorbed इंगित करता है।

चित्रा 7
चित्रा 7. FTO स्लाइड के घटाव और एक (हरा) की यूवी विज़ स्पेक्ट्रम के बाद एक (काला) से ली गई electropolymer फिल्म की यूवी विज़ स्पेक्ट्रम।

चक्रों की संख्या सतह कवरेज (MOL / 2 सेमी) समतुल्य Monolayers
1 1.43E-09 १४.२८,८४५
2 3.18E-09 ३१.७८,७९५
3 4.72E-09 ४७.२०,५४१
4 6.25E-09 ६२.५२०२२
5 8.23E-09 ८२.३३६३७

तालिका 1. सतह कवरेज और एक की कमी तरंगों के माध्यम से चक्रों की संख्या के एक समारोह के रूप में एक .071 2 सेमी बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड पर electropolymer के बराबर monolayers (1.3 मिमी, 0.1 एम TBAPF 6, सूखी MeCN)।

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Discussion

Electropolymerization अन्य तकनीकों को आम नहीं हैं कि चलाया चर की एक बड़ी रेंज प्रदान करता है। आदि अभिकर्मक (मोनोमर) एकाग्रता, तापमान, विलायक, जैसे मानक प्रतिक्रिया चर के अलावा, electropolymerization इसके अतिरिक्त विद्युत तरीकों के लिए आम विद्युत प्रयोग पैरामीटर द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। सीवी स्कैन दरों, स्विचिंग क्षमता, और चक्रों की संख्या electropolymers के बयान प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, ligand कमी तरंगों के माध्यम से चक्रों की संख्या में वृद्धि हुई है, तो भी सतह कवरेज है। यहाँ प्रस्तुत रेंज में, प्रदर्शन किया चक्रों की संख्या (तालिका 1) के लिए सम्मान के साथ रैखिक है।

यौगिकों से युक्त कई vinyl के विकास के अलग दरों पर लेकिन reductive electropolymerization गुज़रना पड़ता है। तेजी से electropolymer विकास, तेजी से सीवी स्कैन दर और कम एकाग्रता मोनोमर electrolytic के शेयर समाधान गुजरना कि यौगिकों के लिए जीआरई वहन करेगास्पष्ट सतह कवरेज के रूप में अच्छी तरह से एक अधिक लगातार संरचित electropolymer नेटवर्क पर अटर नियंत्रण। इसके विपरीत, विस्तार देने प्रतिक्रिया समय polymerization के सुस्त दरों के साथ electropolymers बढ़ के साथ मदद करेंगे।

Electropolymerization के लिए उपयोग किया जा सकता है कि एक और विद्युत तकनीक यह नियंत्रण से एक अतिरिक्त डिग्री प्रदान कर सकता है, के रूप में संभावित इलेक्ट्रोलिसिस, या थोक इलेक्ट्रोलिसिस नियंत्रित किया जाता है। 18 ज्यादातर माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग, underpotential जमाव, युपीडी, या overpotential बयान, ओपीडी की तरह, के लिए अनुमति चाहिए बदलती संरचना और स्थिरता के electropolymer फिल्मों के निर्माण।

प्रायोगिक स्थापना reproducibility के लिए इष्टतम स्थितियों का निर्माण करने के लिए महत्वपूर्ण है। विचार करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रयोगात्मक विवरण में से एक प्रयोग के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है कि विद्युत सेल है। उसी में तीन इलेक्ट्रोड के प्रत्येक रखती है कि एक सेल का उपयोग कर एक मानक तीन इलेक्ट्रोड विन्यास के लिएसमाधान समय (घंटे मिनट) के उदारवादी अवधि में प्रयोग के लिए विनाशकारी हो सकता है। काउंटर इलेक्ट्रोड में उत्पादन byproducts, को फैलाना और काम इलेक्ट्रोड में जगह लेने के विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ हस्तक्षेप करने के लिए स्वतंत्र हैं, जबकि संदर्भ इलेक्ट्रोड समाधान (इस मामले एजी में / Agno 3) को भी ऐसा ही करने के लिए स्वतंत्र है। यकीनन इन दोनों प्रक्रियाओं धीमी गति से कर रहे हैं, लेकिन अनिवार्य रूप से electropolymerization प्रयोगों की एक मुट्ठी करने के लिए एक विशेष मोनोमर समाधान की सीमा। अर्द्ध झरझरा frits साथ डिब्बों में से प्रत्येक को अलग करती है - एक है कि - एक 3 डिब्बे सेल के लिए काम कर, संदर्भ, और काउंटर इलेक्ट्रोड समाधान शारीरिक रूप से अलग कर दिया और नाटकीय रूप से आईटी एजी / Agno 3 या अज्ञात काउंटर इलेक्ट्रोड byproducts के लिए ले जाता है उस समय बढ़ जाती है कर रहे हैं काम कर इलेक्ट्रोड (मोनोमर) समाधान को दूषित करने के लिए। Monomer के कमजोर पड़ने होती है क्योंकि संदर्भ और काउंटर एल के क्रमिक रंगाई द्वारा इसका सबूत के रूप में सावधानी अभी भी मनाया जाना चाहिएडिब्बों ectrode, और अंततः reproducibility के समस्याओं को बढ़ावा मिलेगा। इस कमजोर पड़ने की timescale के प्रयोगात्मक सेटअप पर निर्भर है (यानी, 3 डिब्बे सेल में frits के porosity), लेकिन घंटे के कम से कम एक नंबर के लिए प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम के लिए नेतृत्व करने के लिए काफी धीमी गति से होना चाहिए। इस प्रक्रिया के बाहर की कोशिकाओं की यूवी विज़ स्पेक्ट्रा द्वारा नजर रखी जा सकती है। Monomer समाधान हर दो घंटे के तैयार है, और शायद अधिक बार की वजह से कमजोर पड़ने और acetonitrile द्वारा पानी की क्रमिक तेज करने के लिए किया जाना चाहिए।

इसके अतिरिक्त, एक गैस वॉशर रखकर - कि electrochemistry पर प्रदर्शन किया जा रहा है विलायक के साथ भरा - अक्रिय गैस प्रवाह के साथ लाइन में नाटकीय रूप से सेल में समाधान से विलायक वाष्पीकरण की दर को धीमा कर देती है; एक गैस वॉशर आम तौर पर एक विलायक के माध्यम से बुलबुले के लिए गैस बलों और फिर मुख्य विद्युत समाधान के माध्यम से बहती है जो कि विलायक, के साथ गैस संतृप्त कि एक fritted टिप है। इस प्रकार, गैसवॉशर समय की लंबी अवधि के लिए मोनोमर समाधान की एक निरंतर एकाग्रता बनाए रखने में मदद करता है और विभिन्न प्रयोगों के बीच electropolymerization के reproducibility को बढ़ाता है। गैस वॉशर विलायक की एक निरंतर मात्रा को बनाए रखने में मदद करता है, क्योंकि यह समय की लंबी अवधि में इलेक्ट्रोड सतहों पर electropolymerizations के लिए एक ही समाधान का उपयोग करने के लिए अक्सर संभव है; कुछ समाधान मोनोमर्स कितने संवेदनशील हवा और पानी के लिए पर निर्भर करता है (और ऊपर वर्णित के रूप में मोनोमर समाधान कमजोर पड़ने की दर पर निर्भर करता है) इस विन्यास के तहत घंटे के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। दबाव मतभेद के कारण degassing के ट्यूब से दबाव में मतभेद के 3 डिब्बे कोशिकाओं के अलग-अलग डिब्बों में उत्पन्न हो सकती है। ये दबाव मतभेद विलायक ऊंचाइयों बदलने का कारण बन सकता है। यह एक दबाव के प्रयोग से बचा जा सकता है 3 डिब्बे सेल equilibrated।

यह इलेक्ट्रोड पर electropolymer फिल्मों की स्थिरता reduct को भी ध्यान दें कि महत्वपूर्ण हैive और ऑक्सीडेटिव साइक्लिंग चीजों के एक नंबर से प्रभावित किया जा सकता है। कुछ मामलों में, अलग-अलग फिल्मों चक्रीय Voltammetry के ऑपरेटिंग खिड़की करने के लिए अविश्वसनीय रूप से संवेदनशील हो सकता है। जटिल पर्याप्त कम नहीं है अगर एक तरफ, electropolymer विकास हासिल नहीं किया जा सकता है। परिसर का एक एकल इलेक्ट्रॉन कमी polymerization के लिए प्रेरित करने के लिए पर्याप्त सक्रिय एक जटिल करने के लिए नेतृत्व नहीं कर सकते बल्कि कक्षीय केंद्रित ligand में एक दूसरे कमी आवश्यकता हो सकती है। 1 के मामले में, electropolymerization मुख्य रूप से दूसरा कमी (चित्रा 5) में जगह लेता है। वैकल्पिक रूप से, तेजी से इलेक्ट्रोलाइट की एक ताजा समाधान में डुबकी पर इलेक्ट्रोड से desorbs कि एक फिल्म के लिए अग्रणी electropolymer फिल्म नीचा या नुकसान हो सकता है भी नकारात्मक (या बहुत सकारात्मक) कर रहे हैं कि खिड़कियां। अन्य मामलों में, पर्यावरण के सापेक्ष आर्द्रता नाटकीय रूप से बदलता है जो पानी के लिए polymerization प्रक्रिया की संवेदनशीलता पर निर्भर करता electropolymerization प्रभावित कर सकते हैंमोनोमर व्यापारियों के बीच।

Reductive चक्रीय Voltammetry द्वारा उत्पादित electropolymers साथ इलेक्ट्रोड सतहों के संशोधन का ब्यौरा प्रक्रिया यहाँ प्रस्तुत किया गया है। इस प्रक्रिया reductive electropolymerization के पते हालांकि, एक ही सिद्धांतों और इसी तरह की प्रक्रियाओं ऑक्सीडेटिव pyrrole की electropolymerization, thiophene (यहाँ पर चर्चा नहीं), और कार्बनिक और अकार्बनिक moieties युक्त एनिलिन (यहाँ पर चर्चा नहीं) के लिए लागू होते हैं। 4,21,23,24,34 ऑक्सीडेटिव यह reductively electropolymerized यौगिकों के साथ के रूप में करता है कि ऑक्सीजन काफी polymerization के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है में electropolymerization सुविधाजनक है। यह पानी की छोटी मात्रा में तेजी लाने और pyrrole की electropolymer फिल्मों को स्थिर पाया गया है कि इसके अलावा, इसरो मोनोमर electrolytic समाधान सुखाने, कम से कम pyrrole युक्त यौगिकों के मामले में, ऑक्सीडेटिव electropolymerization के लिए हानिकारक हो सकता है। 24

हाथीctropolymerization प्रयोगात्मक नियंत्रण का एक बड़ा डिग्री के साथ इलेक्ट्रोड सतहों के किसी भी संख्या को अकार्बनिक परिसरों की कुर्की के लिए एक अत्यंत उपयोगी तकनीक है। बेजान कार्बन और FTO, 18 प्लैटिनम, 25 Silcon, 2 mesoporous TiO 2, 10 और कांच का कार्बन इलेक्ट्रोड के अलावा 26 उपयुक्त इलेक्ट्रोड substrates के साबित किया है। एक potentiostat द्वारा afforded नियंत्रण electropolymers बड़े हो रहे हैं और इच्छित आवेदन पर निर्भर करता है, जो सतह कवरेज, जांच के तहत प्रणाली के गुण ट्यूनिंग के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है जो गति के साथ पर नियंत्रण में तब्दील हो।

सतह लगाव के इस प्रकार का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि तेजी से प्रयोगात्मक शर्तों के एक नंबर के तहत electropolymer अध्ययन करने की क्षमता है। एक स्थिर electropolymer एक इलेक्ट्रोड पर जमा किया गया है एक बार उदाहरण के लिए, कि इलेक्ट्रोड तेजी से अलग समाधान cond के बीच आदान-प्रदान किया जा सकता हैitions उन शर्तों electropolymer पर प्रभाव है कि निर्धारित करने के लिए। Electropolymer में धातु केन्द्रों का पीएच निर्भरता की जांच कर रही है जब यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। इतना ही नहीं इस रणनीति उच्च पीएच के अध्ययन के लिए अनुमति नहीं है, लेकिन एक पूरी Pourbiax आरेख एक एकल electropolymer फिल्म के साथ उत्पादन किया जा सकता है। 9

समस्या निवारण कार्यविधियों

इस प्रोटोकॉल अपेक्षाकृत सीधे आगे है और इलेक्ट्रोड सतहों पर electropolymers के बयान सुसंगत और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य बयान परिणाम (यानी, सतह कवरेज, स्थिरता, संतुलन टाइम्स, आदि) electropolymerization साथ नकचढ़ा हो सकता है और प्राप्त करने, अधिक से अधिक बार आसानी से प्राप्त नहीं है electropolymerized किया जा रहा है कि विशेष रूप से परिसर पर अत्यधिक निर्भर है।

प्रयोगों के reproducibility बढ़ाने के लिए, सॉल्वैंट्स suffic किया गया है कि यह सुनिश्चित करना) एक कोशिशiently, 2) लौ-सुखाने, 4) बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड पानी और MeCN साथ चमकाने के बाद पूरी तरह से सूखा है सुनिश्चित करते हुए कि बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड प्रत्येक electropolymerization प्रयोग के बीच पॉलिश है कि, 3) सुनिश्चित करें कि सभी कांच के बने पदार्थ, 5) सुनिश्चित करना है कि सूखे बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड, कि सेल प्रतिरोध (आईआर ड्रॉप) 6) सभी potentiostat सुराग ठीक से सेल इलेक्ट्रोड से जुड़े हैं, यकीन है कि और 7) सुनिश्चित करते हुए 2-4 मिमी सेल के नीचे से ऊपर electropolymer समाधान में निलंबित कर दिया है उचित है। ) प्रतिरोध के रूप में संभव के रूप में कम होना चाहिए, लेकिन एक व्यावहारिक मूल्य के पास 100-200 ओम होना चाहिए। एक संभव समाधान यहाँ एक बुनियादी समाधान में डिब्बों को अलग frits उन्हें और अधिक असुरक्षित बनाने के लिए sonicate करने के लिए हो सकता है। इसके अलावा, समाधान ठीक से de-oxygenated है सुनिश्चित करते हुए) 8 कोशिश, 9) एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य क्षमता के साथ एक संदर्भ इलेक्ट्रोड का उपयोग) इलेक्ट्रोड चमकाने के बाद बेजान कार्बन इलेक्ट्रोड सतह को छूने के लिए नहीं करना सुनिश्चित करें, और 100.1 एम TBAPF 6 / MeCN में 10 मिमी Agno 3 के एक शेयर के समाधान के साथ दैनिक एजी तार संदर्भ इलेक्ट्रोड समाधान की जगह और 0.1 एम TBAPF 6 / MeCN में 1.0 मिमी FeCp 2 के साथ संभावित मापने, पहले विद्युत प्रयोगों प्रदर्शन करके। इसके अलावा कई दिनों या हफ्तों प्रदर्शन कर रहे हैं कि electropolymerization प्रयोगों के बीच लगातार संभावित खिड़की रखेंगे। इस संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ 0.1 एम TBAPF 6 / MeCN में 1.0 मिमी FeCp दो की ई 02/01 0.094 है वी (ΔE पी = 75 एम वी); इस प्रकार, FeCp 2 बनाम को संदर्भित करने के लिए रिपोर्ट क्षमता का 94 एम वी घटाना।

FTO इलेक्ट्रोड के साथ काम कर रहा है जब समस्याएं पैदा करना चाहिए, तो, 2) इलेक्ट्रोड और के लिए काम कर बड़ा सतह क्षेत्र को समायोजित करने के लिए काउंटर इलेक्ट्रोड के रूप में एक प्लेटिनम धुंध का उपयोग कर 1) FTO इलेक्ट्रोड की प्रवाहकीय ओर काउंटर इलेक्ट्रोड को सीधा है कि यह सुनिश्चित करने की कोशिश एक अधिक फैलाना और सुसंगतकार्य और काउंटर इलेक्ट्रोड के बीच बिजली के क्षेत्र, 3) FTO इलेक्ट्रोड पकड़े मगरमच्छ क्लिप (क) इलेक्ट्रोलाइट समाधान और में डूबे हुए नहीं है यह सुनिश्चित करना कि (ख) यह किया जा रहा है के रूप में यह इलेक्ट्रोलाइट समाधान से बुलबुले से छुआ नहीं है कि degassed, मगरमच्छ क्लिप इलेक्ट्रोलाइट समाधान दूषित हो सकता है, और 4) सफाई या FTO फिर से सफाई, 20 मिनट के लिए isopropanol में (मैं PrOH) sonicating मैं PrOH discarding, मैं 20 मिनट के लिए PrOH में फिर sonicating, इस discarding द्वारा स्लाइड के रूप में समाधान है, तो एच 2 ओ समाधान, फिर हवा सुखाने discarding, एक अतिरिक्त 20 मिनट के लिए ताजा ultrapure एच 2 ओ में sonicating, एच 2 ओ समाधान discarding, 20 मिनट के लिए 2 हे ultrapure एच में sonicating।

यूवी विज़ वर्णक्रमीय डेटा संग्रह के बारे में: नकारात्मक absorbances घटाया स्पेक्ट्रा में मनाया जाता है, तो स्लाइड वास्तव में एक ही बात है और कोण perpend में रखा / आयोजित किया जाता है कि यह सुनिश्चित करने के लिए डेटा को फिर से इकट्ठाicular करने वाली किरण पथ। यदि संभव हो, FTO स्लाइड पूरी तरह से खड़ी पकड़। यूवी विज़ किरण FTO इलेक्ट्रोड पर और उसी कोण पर एक ही क्षेत्र से होकर गुजरता है कि इस तरह के FTO इलेक्ट्रोड पोजिशनिंग इष्टतम स्पेक्ट्रम घटाव के लिए महत्वपूर्ण है; सीधा करने वाली किरण पथ से एक मामूली कोण पर स्लाइड रखकर कृत्रिम रूप से नंगे FTO और FTO कवर फिल्म के बीच absorbance के बदलने के लिए पर्याप्त है। अपने आत्मविश्वास को बढ़ाने के लिए एक ही स्लाइड के कई स्कैन लीजिए।

सेल सेटअप स्वीकार्य है लेकिन electropolymerization कोशिश होने वाली नहीं है, तो: 1) 2) के घोल में मोनोमर की एकाग्रता बढ़ती है, electropolymerization सीवी दौरान स्कैन दर धीमा द्वारा प्रतिक्रिया समय बढ़ रही है और / या CV के लिए चक्रों की संख्या बढ़ रही है, 3) मोनोमर समाधान की विलायक बदल रहा है, 4) इस तरह के किसी भी electropolymers मदद करने के लिए tetra- एन -butylammonium perchlorate या tetra- एन -ethylammonium के रूप में लवण perchlorate को इलेक्ट्रोलाइट बदलने की कोशिश है किफार्म इलेक्ट्रोड पर वेग, और 5) लागू संभावित पर, पास सेट करें, या नियंत्रित बयान के एक अतिरिक्त डिग्री प्रदान कर सकता है इस के रूप में समय की मात्रा बदलती के लिए ligand के आधार पर कमी क्षमता अतीत है, जहां नियंत्रित संभावित इलेक्ट्रोलिसिस प्रदर्शन करने की कोशिश करना। 18

इसके बाद के संस्करण समस्या निवारण प्रक्रियाओं के सभी थकान के बाद, polymerization के उत्पन्न नहीं होती है, तो ligand या ligand के संयोजन गलती पर शायद रहे हैं। अतिरिक्त vinyl के समूहों के साथ नए अकार्बनिक परिसरों synthesizing की कोशिश करो और अणु पर vinyl समूहों की स्थिति को बदलने का प्रयास करें। खास विन्यास लंबी श्रृंखला बहुलक विकास या तो (क) इलेक्ट्रोड या पर वेग नहीं है कि कम आणविक भार पॉलिमर का उत्पादन होगा जो बहुलक श्रृंखला के बीच पार से जोड़ने के लिए अनुकूल नहीं हो सकता है (ख) वेग लेकिन फिर तेजी इलेक्ट्रोड से फैलाने के।

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Acknowledgments

हम विद्युत प्रयोगों और इंस्ट्रूमेंटेशन (LSC और JTH) के समर्थन के लिए रसायन विज्ञान के वर्जीनिया सैन्य संस्थान (VMI) विभाग को स्वीकार करते हैं। संकाय के डीन के VMI कार्यालय जौव प्रकाशनों के साथ जुड़े उत्पादन फीस का समर्थन किया। हम यूएनसी EFRC स्वीकार करते हैं: सौर ईंधन के लिए केंद्र, यौगिक संश्लेषण और सामग्री लक्षण वर्णन के समर्थन के लिए ऊर्जा, विज्ञान के कार्यालय, पुरस्कार संख्या डे-SC0001011 के तहत मूल ऊर्जा विज्ञान के कार्यालय, अमेरिका विभाग द्वारा वित्त पोषित एक ऊर्जा फ्रंटियर अनुसंधान केंद्र (DPH )।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tetrabutylammonium hexafluorophosphate for electrochemical analysis, ≥99.0% Sigma-Aldrich 86879-25G
Acetonitrile (Optima LC/MS), Fisher Chemical Fisher Scientific A955-4
3 mm dia. Glassy Carbon Working Electrode CH Instruments CH104
Non-Aqueous Ag/Ag+ Reference Electrode w/ porous Teflon Tip CH Instruments CHI112
Platinum gauze Alfa Aesar AA10282FF 
Electrode Polishing Kit CH Instruments CHI120
Cole-Parmer KAPTON TAPE 1/2 IN x 36 YD Fisher Scientific NC0099200
Fisherbrand Polypropylene Tubing 4-Way Connectors Fisher Scientific 15-315-32B
500 ml Bottle, Gas Washing, Tall Form, Coarse Frit Chemglass CG-1114-15
3-compartment H-Cell for electrochemistry Custom made H-cell with 3 compartments

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References

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रसायन विज्ञान अंक 95 electrochemistry electropolymerization electrodeposition फ्लोरीन डाल दिया गया टिन ऑक्साइड बेजान कार्बन चक्रीय Voltammetry potentiostat vinyl pyrrole दयाता नियंत्रित संभावित इलेक्ट्रोलिसिस 3 डिब्बे सेल
बेजान कार्बन और फ्लोरीन-डाल दिया गया टिन ऑक्साइड इलेक्ट्रोड पर एक विनील युक्त पाली pyridyl परिसर की reductive Electropolymerization
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Harrison, D. P., Carpenter, L. S., Hyde, J. T. Reductive Electropolymerization of a Vinyl-containing Poly-pyridyl Complex on Glassy Carbon and Fluorine-doped Tin Oxide Electrodes. J. Vis. Exp. (95), e52035, doi:10.3791/52035 (2015).

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