hrvatski

Utjecaj dodataka fenilendiamina na katalitički efekt polianilina

Polianilin (PANI), kao vodljivi polimer, je materijal čija fizikalna i kemijska svojstva ovise o načinu pripreme, uključujući metodu sinteze, potencijal sinteze, pH otopine, protu-ion koji se ugrađuje u emeraldinsku sol iz otopine elektrolita, itd. (1-4) Svrha ovog rada je istraživanje utjecaja dodataka derivata anilina: orto-, meta- i para-fenilendiamina (OPDA, MPDA, PPDA) na katalitički efekt polianilina u solno-kiselom mediju. Elektrokemijska sinteza PANI provedena je metodom cikličke voltametrije na Pt-disk elektrodi iz otopina anilina, can = 0, 1 M u 1 M HCl i dodatak od 1mM i 5mM OPDA, MPDA ili PPDA. Rezultati sinteze PANI uz dodatke fenilendiamina ukazuju na specifični utjecaj položaja amino-skupina na potencijal oksidacije anilina i brzinu polimerizacije. Uočeno je da dodatak PPDA utječe na povećanje brzine polimerizacije anilina, dok dodaci OPDA i MPDA utječu na smanjenje brzine polimerizacije. SEM snimke dobivenih polimernih slojeva na elektrodama pokazuju znatne razlike ovisno o dodatku određenog fenilendiamina. Katalitički utjecaj tako priređenih kopolimera ispitivan je za kvazireverzibilnu redoks reakciju hidrokinon/kinon (H2Q/Q) metodama cikličke voltametrije i voltametrije na rotirajućoj disk elektrodi (RDE). Rezultati cikličke voltametrije pokazuju da sva tri kopolimera PANI kataliziraju reakciju H2Q/Q u odnosu na čistu Pt-elektrodu, tj. dobivena je manja razlika potencijala strujnih vrhova, Ep, za reakciju H2Q/Q na modificiranim PANI elektrodama u odnosu na Pt elektrodu. Budući da su dobiveni viši strujni vrhovi, Ip, što znači i veći naboj oksidacije hidrokinona na modificiranim PANI elektrodama u odnosu na Pt elektrodu, očito je da se na PANI elektrodi oksidira veća količina hidrokinona u odnosu na Pt elektrodu. S obzirom na to da porastom brzine promjene potencijala ovisnost Ip, a vs. v0, 5 na PANI elektrodama odstupa od linearnosti i rezultira u vrijednostima većim od procesa pod difuzijskom kontrolom, može se zaključiti da se proces oksidacije hidrokinona na PANI elektrodama odvija pod miješanom kontrolom difuzije i adsorpcije. Rezultati RDE također ukazuju na katalitički efekt PANI elektroda u odnosu na Pt elektrodu, što se vidi iz nižeg potencijala oksidacije hidrokinona na PANI elektrodama, a ujedno su dobivene i više granične struje na PANI elektrodama u odnosu na čistu Pt elektrodu. Budući da dodaci fenilendiamina uvjetuju razlike u morfologiji polianilina, razlike u količini oksidiranog hidrokinona na PANI elektrodama mogu se pripisati većoj ili manjoj dostupnosti katalitički aktivnih centara za reakciju hidrokinona. Dodatak PPDA uzrokuje razvedeniju morfologiju PANI i doprinosi većoj brzini H2Q/Q reakcije, a dodaci OPDA i MPDA usporavaju istu reakciju. (1) Tang, H., Kitani, A. and Shiotani, M., Electrochim. Acta 41 (1996) 1561. (2) Duić, Lj. and Mandić, Z., J. Electroanal. Chem. 335 (1992) 207. (3)Inzelt, G., Horányi, G., Electrochim. Acta 35 (1990) 27. (4)Duić, Lj., Grigić, S., Electrochim. Acta 46 (2001) 2795.

polianilin; para-fenilendiamin; meta-fenilendiamin; ortho-fenilendiamin

nije evidentirano