hrvatski

Katalitička svojstva elektrokemijski sintetiziranog poli(o-etoksianilina)

U ovom radu su ispitivana katalitička svojstva elektrokemijski sintetiziranih slojeva polianilina (PANI) i poli(orto-etoksianilina) (POEA). Elektrokemijska sinteza provedena je metodom cikličke voltametrije na Pt-disk elektrodi iz c = 0, 5 M otopina anilina ili orto-etoksianilina u 1 M sumpornoj kiselini. Ustanovljeno je da: oksidacija orto-etoksianilina započinje na nižim potencijalima u odnosu na anilin (1) zbog etoksi grupe koja povećava elektronsku gustoću molekule anilina ; redukcija poli(orto-etoksianilina) je pomaknuta prema pozitivnijim potencijalima u odnosu na polianilin ; kod sinteze tanjih slojeva polimera i nižih konačnih potencijala sinteze (Ekon 800 mV) brže raste POEA sloj, dok je kod sinteze debljih slojeva i viših konačnih potencijala situacija obrnuta. Katalitička svojstva PANI (2) i POEA slojeva ispitivana su metodama cikličke voltametrije i voltametrije na rotirajućoj disk-elektrodi (RDE) za redoks sustav hidrokinon/kinon (H2Q/Q). Nađeno je da polimerni slojevi kataliziraju redoks reakciju H2Q/Q, tj. dolazi do smanjenja razlike potencijala strujnih vrhova u cikličkoj voltametriji kao i do sniženja potencijala oksidacije hidrokinona, Eoks, u voltametriji na rotirajućoj disk-elektrodi u odnosu na čistu Pt elektrodu. Uočeno je slabije katalitičko djelovanje POEA slojeva u usporedbi s PANI slojevima. U slučaju PANI slojeva, s obzirom na to da porastom brzine promjene potencijala ovisnost Ip, a vs. v0, 5 odstupa od linearnosti i rezultira u većim visinama strujnih vrhova od procesa pod difuzijskom kontrolom, može se zaključiti da se proces oksidacije hidrokinona na PANI elektrodama odvija pod miješanom kontrolom difuzije i adsorpcije. Na isti zaključak upućuje i voltametrija na RDE, gdje su dobiveni negativni odsječci za Koutecky-Levich ovisnost. U slučaju POEA slojeva, s porastom brzine promjene potencijala također dolazi do odstupanja od linearnosti za ovisnost Ip, a vs. v0, 5, ali u manjoj mjeri u odnosu na PANI. Koutecky-Levich ovisnost, zbog pozitivnih odsječaka, ukazuje na spori kinetički stupanj. Slabije katalitičko djelovanje POEA elektroda u odnosu na PANI elektrode je zbog niže vodljivosti POEA kao i umreženije strukture, koja je ujedno i razlog slabijeg utjecaja adsorpcije. Morfologija PANI elektroda pokazuje spužvastu strukturu tipičnu za PANI sintetiziran i sumporno-kiselog medija (3). Takva struktutra je poroznija u odnosu na strukturu POEA elektroda. Među slojevima POEA postoje razlike u morfologiji koje su usko vezane s razlikom u katalitičkim svojstvima. Najbolja katalitička svojstva pokazuje sloj POEA1 sintetiziran kod Ekon= 1000 mV, jer je njegova struktura najrazvedenija čime je i dostupnost katalitički aktivnih centara veća. (1) Mello, S.V., Mattoso, L.H.C., Santos, J.R., Goncalves, D., Faria, R.M., Oliveira, O.N., Electrochim. Acta 40 (1995) 1851. (2) Duić, Lj., Grigić, S., Electrochim. Acta 46 (2001) 2795. (3) Duić, Lj. and Grigić, S., Polimeri 18 (3-4) (1997) 171.

polianilin; poli(orto-etoksianilin)

nije evidentirano