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

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 dans une collaboration Meyer-Murray pour l'électropolymérisation de vinyle ^{3, 5, 7, 8, 11-15, 19, 20} et pyrrole ^{6, 9, 21-24} moi dérivatiséTal complexes sur une variété de substrats conducteurs. La figure 1 présente un certain nombre de ligands basés pyridyle commun qui, lorsqu'elles sont coordonnées à des complexes de métaux, ont produit électropolymères. Dans électropolymérisation réductrice, électropolymérisation de composés vinyliques contenant un produit lors de la réduction de ligands pyridyle conjugués à des groupes vinyle, tandis que avec des ligands pyrrole fonctionnalisé, électropolymérisation est initiée par l'oxydation des groupements pyrrole, ce qui entraîne l'oxydation électropolymérisation (figure 2). L'électropolymérisation technologie a été développée dans le but de fournir une méthode générale pour fixer directement pratiquement ne importe quel complexe de métal de transition à une électrode. La polyvalence de la méthode ouvre la porte à de nombreuses enquêtes de électropolymère électrodes modifiées.

Contrairement à d'autres stratégies de fixation, qui impliquent une liaison directe à l'électrode, électropolymérisation offre la advantage de ne pas nécessiter surface de l'électrode pré-modification. . Par conséquent, il peut être appliqué à ne importe quel nombre de substrats conducteurs, quelle que soit la composition de la surface ou de la morphologie ^{4, 10, 25, 26} Cette polyvalence est le résultat de la modification des propriétés physiques comme la longueur de la pousse polymère; les monomères sont solubles dans la solution électrolytique, mais que la polymérisation se produit et rigidifie la réticulation du film, la précipitation et l'adsorption physique de la surface de l'électrode se produit (figure 3). ²⁷

Par rapport à l'oxyde lié à une surface de carboxylate, qui sont instables sur les surfaces d'oxyde dans l'eau, ou des complexes de phosphonate en dérivé, qui sont instables à un pH élevé de, couramment utilisés dans la recherche sur les combustibles solaire, ces structures de film électrode-polymère d'interface offrent l'avantage supplémentaire de stabilité dans une variété de médias, y compris des solvants organiques et d'eau sur une large gamme de pH (0-14).^28-30 électropolymérisation peut aussi déposer des films avec de grandes plages de couvertures de surface apparente, de la sous-monocouche à des dizaines ou des centaines d'équivalents monocouche, tandis que les structures carboxylate ou phosphonate dérivé complexes d'interface sont limitées à des couvertures de surface monocouche.

Bien que ne importe quel nombre de pyridyle et polypyridyl contenant des composés vinyliques ou pyrrole sont capables de polymérisation, [Ru ^II (PhTpy) (5,5'-dvbpy) (MeCN)] (PF _{6) 2,} (1; PhTpy est 4'-phényl -2,2 ': 6', 2 '' – terpyridine; 5,5'-dvbpy est 5,5'-divinyl-2,2'-bipyridine; Figure 4) sera utilisé en tant que complexe de modèle pour démontrer électropolymérisation réductrice sur le carbone vitreux et l'oxyde d'étain dopé au fluor, FTO, électrodes dans le présent rapport. 1 est un exemple d'un précurseur de électropolymère moderne qui a des applications électrocatalytiques potentiels et, en raison de son métal-litransfert de charge gand, MLCT, spectre d'absorption se trouvant dans la région visible du spectre lumineux, peut être étudiée avec des UV-Vis spectroscopie. ^{18, 30} Se il vous plaît noter que certains résultats présentés ici pour une ont déjà été publiés sous une forme légèrement modifiée. ¹⁸