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Article de méthode

L'électropolymérisation réductrice d'un complexe de poly-pyridyl-vinyle contenant de Glassy Carbon dopé au fluor et l'oxyde d'étain Electrodes

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DOI :

10.3791/52035

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30 janvier 2015

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Dans cet article

Résumé

Une procédure d’électropolymérisation réductrice de composés contenant du vinyle sur des électrodes enrobées d’oxyde d’étain dopé au carbone vitreux et au fluor est présentée. Des recommandations sur la configuration des cellules électrochimiques et les procédures de dépannage sont incluses. Bien que cela ne soit pas explicitement décrit ici, l’électropolymérisation oxydative des composés contenant du pyrrole suit des procédures similaires à l’électropolymérisation réductrice à base de vinyle.

Résumé

Modification de la surface de l'électrode contrôlable est important dans un certain nombre de domaines, en particulier ceux avec des applications solaires sur les carburants. L'électropolymérisation est une technique de modification de surface qui électrolytiques un film polymère à la surface d'une électrode en utilisant un potentiel appliquée pour initier la polymérisation de substrats dans la couche de Helmholtz. Cette technique utile a été établie par une collaboration Murray-Meyer à l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill dans les années 1980 et utilisée pour étudier de nombreux phénomènes physiques des films contenant des complexes inorganiques comme le substrat monomère. Ici, nous présentons une procédure d'électrodes de revêtement inorganique avec un complexe en effectuant électropolymérisation réductrice du complexe poly-pyridyle contenant des groupes vinyle sur le carbone vitreux et le fluor oxyde d'étain dopé électrodes revêtues. Recommandations sur les configurations de cellules électrochimiques et des procédures de dépannage sont inclus. Bien que non explicitly décrit ici, électropolymérisation oxydative de composés contenant du pyrrole suit des procédures similaires à base de vinyle électropolymérisation réductrice mais sont beaucoup moins sensibles à l'oxygène et l'eau.

Introduction

L'électropolymérisation est une technique de polymérisation qui utilise un potentiel appliquée pour initier la polymérisation des précurseurs monomères directement à la surface d'une électrode et a été exploitée pour produire électroactif mince et / ou photochimique films polypyridyl actives sur les surfaces d'électrodes et semi-conducteurs. 4.1 Électrocatalyse, 5-10 transfert d'électrons, 11, 12 photochimie, 13-16 électrochromisme, 17 et 18 chimie de coordination ont été étudiés dans les films électropolymérisé. Cette technique a été développée à l'Université de Caroline du Nord da....

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Protocole

1. Synthétiser 1

Synthétiser une (PhTpy est 4'-phényl-2,2 ': 6', 2 '' - terpyridine; 5,5'-dvbpy est le 5,5'-divinyl-2,2'-bipyridine; Figure 4) selon la la procédure décrite précédemment. 18

2. Préparer 1,3 mM Solution de monomère 1 dans une solution d'électrolyte

  1. Préparer une solution d'électrolyte 0,1 M d'actions de tétra-n-butylammonium hexafluorophosphate, TBAPF 6, dans l'acétonitrile, MeCN.
    1. Placez MeCN plus activé trois tamis moléculaires de A ....

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Résultats

Électropolymère croissance est plus facilement reconnue lorsque l'on observe l'évolution de l'expérience CV prescrit (protocole de STEP du texte 3.3.2). La figure 5, un exemple d'une croissance électropolymère (diamètre de 3 mm) 0,071 cm 2 vitreux de l'électrode de carbone avec une. Le premier cycle de l'expérience produit un voltamogramme ressemblant à peu près ce qui est prévu pour une solution de ruthénium de concentration similaire (Figure 5, trace noire).......

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Discussion

Électropolymérisation propose une large gamme de variables contrôlables qui ne sont pas communs à d'autres techniques. En plus des variables de réaction standard comme réactif (monomère) concentration, la température, solvant, etc., électropolymérisation peut en outre être contrôlé par les paramètres d'expérimentation électrochimiques communes aux méthodes électrochimiques. CV taux de balayage, les potentiels de commutation, et le nombre de cycles affectent le dépôt de électropolymères. Par exemple, com.......

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Déclarations de divulgation

Aucun conflit d’intérêts n’a été déclaré.

Remerciements

Nous reconnaissons l'Institut militaire de Virginie (VMI) Département de chimie pour le soutien des expériences et de l'instrumentation (LSC et JTH) électrochimiques. Le Bureau VMI du doyen de la Faculté soutenu frais de production associés aux publications JoVE. Nous reconnaissons l'UNC EFRC: Centre pour carburants solaires, un centre de recherche Frontier énergie financé par le Département américain de l'énergie, Bureau de la science, Bureau des sciences fondamentales de l'énergie en vertu Prix Nombre DE-SC0001011, pour le soutien de la synthèse de composé et la caractérisation des matériaux (DPH ).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Hexafluorophosphate de tétrabutylammonium pour l’analyse électrochimique, &ge ; 99,0 %Sigma-Aldrich86879-25G
Acétonitrile  ;( Optima LC/MS), Fisher ChemicalFisher ScientificA955-4
Électrode de travail en carbone vitreux de 3 mm de diamètreCH InstrumentsCH104
Ag/Ag+ Électrode de référence avec pointe en téflon poreuxCH InstrumentsCHI112
Platine  ; gazeAlfa AesarAA10282FF  ;
Kit de polissage d’électrodesCH InstrumentsCHI120
Cole-Parmer KAPTON TAPE 1/2  ; IN x 36  ; YDFisher ScientificNC0099200
Fisherbrand Tubes en polypropylène Connecteurs à 4 voiesFisher Scientific15-315-32B
Bouteille de 500 ml, lavage au gaz, forme haute, grossière FritChemglassCG-1114-15
Cellule H à 3 compartiments pour l’électrochimieCellule H sur mesure avec 3 compartiments

Références

  1. Abruña, H. D. Coordination chemistry in two dimensions: chemically modified electrodes. Coordination Chemistry Reviews. 86, 135-189 (1988).
  2. Waltman, R. J., Bargon, J.

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Réimpressions et autorisations

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