Содержание к диссертации
СОДЕРЖАНИЕ. 2
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 7
-
Общая характеристика электродов, модифицированных плёнками проводящих полимеров 7
-
Процессы переноса заряда в проводящих полимерах и методы их исследования 8
1.2. L Основные электрохимические методы исследования 8
1.2.2. Вспомогательные методы исследования процессов переноса заряда в
полимерных плёнках 29
1.3 Электрохимические свойства плёнок поли-о-фенилендиамина и поли-
о-аминофенола 31
1.4. Постановка задачи 54
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 56
2.1 Методика эксперимента 56
-
Электрохимическая ячейка 56
-
Модифицированный рабочий электрод 56
-
Используемые реактивы , 57
2.2 Методы исследования 57
-
Циклическая волътамперометрия 57
-
Хроноамперометрия 58
-
Спектроскопия фарадеевского импеданса 58
-
Кварцевая микрогравиметрия 59
2.2.5. Сканирующая электронная микроскопия 60
2.3. Математическая обработка данных. 61
ГЛАВА 3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛЁНОК ПОЛИ-О-
ФЕНИЛЕНДИАМИНА И ПОЛИ-О-АМИНОФЕНОЛА 62
-
Синтез пленок исследуемых полимеров 62
-
Исследование поверхности полимерных плёнок при помощи сканирующей электронной микроскопии 65
з
3.3. Циклическая вольтамперометрия. Общая характеристика исследуемых
полимеров 68
3.3. Влияние анионов на процессы переноса заряда в плёнках поли-о-
фенилендиамина и поли-о-аминофенола 73
-
Циклическая волътамперометрия. Плёнки поли-о-фенилендиамина в растворах с различным анионным составом 74
-
Влияние ионоселективного покрытия на электрохимическое поведение исследуемых пленок 76
-
Определение массы противоионов методом кварцевых микровесов 77
3.4. Электрохимические свойства плёнок поли-о-фенилендиамина и поли-о-
аминофенола, их качественная характеристика и сравнительный анализ 80
-
Циклическая волътамперометрия. Особенности плёнок поли-о-фенилендиамина и попи-о-аминофенола 80
-
Малоамплитудная хроноамперометрия 83
-
Спектроскопия фарадеевского импеданса плёнок поли-о-фенилендиамина и поли-о-аминофенола 87
3.5. Выводы по Главе 3 98
ГЛАВА 4. МОДЕЛЬНЫЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ ЗАРЯЖЕНИЯ ДВОЙНЫХ
СЛОЕВ ПРОВОДЯЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЁНОК С ДВУМЯ ТИПАМИ
НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА 100
-
Модель системы и граничные условия 101
-
Токи инжекции 109
-
Квазиравновесные уравнения для заряда частиц s и окончательная формулировка граничных условий 113
-
Обсуждение полученных выражений 125
-
Обработка экспериментальных результатов при помощи полученных соотношений 129
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ 134
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 136
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ДЭС — двойной электрический слой;
МАХ - малоамплитудная хроноамперометрия;
ПАФ — поли-о-аминофенол;
ПФД — поли-о-фенилендиамин;
СУ - стеклоуглеродный электрод;
ФИ - спектроскопия фарадеевского импеданса;
ЦВА - циклическая вольтамперометрия (вольтамперограмма).
Введение к работе
Проводящие полимеры являются одним из самых перспективных материалов настоящего времени, благодаря возможности создания на их основе различных устройств с необычными свойствами, таких как гибкие дисплеи, разрабатываемые в настоящий момент рядом зарубежных компаний, сверхтонкие элементы питания, которые можно печатать на любой поверхности с помощью специальных принтеров, биологические сенсоры и-т.д. Однако для успешного практического внедрения того или иного полимера необходимо хорошее понимание механизма процессов переноса заряда в данном конкретном веществе и установление количественных параметров таких процессов, что определяет необходимость соответствующих исследований.
Среди проводящих полимеров особое место занимают полимеры анилинового ряда, благодаря своей высокой физической и химической стойкости и широким возможностям практического применения. Однако, физические и электрохимические свойства полимеризованных ароматических аминов, таких, как пол и-о-амино фенол, поли-о-фенилендиамин или поли-о-толуидин, сильно зависят от природы заместителя и весьма отличаются от свойств полианилина. Поли-о-фенилендиамин (ПФД) и поли-оаминофенол (ПАФ) представляют собой два редокс-проводящих полимера анилинового ряда, имеющих так называемую «лестничную» структуру, электрохимические и физические свойства которых во многом похожи. При этом, несмотря на большое количество работ, посвященных изучению электрохимических свойств данных аминов различными физико-химическими и электрохимическими методами, многие из этих работ противоречат друг другу, содержат ряд неточностей, и исследования этих сложных систем далеки от окончательного завершения.
6 Теоретические представления, отражающие поведение электродов, модифицированных плёнками данных аминов, в частности, модели, описывающие спектры фарадеевского импеданса, весьма разнообразны. При этом в любом своём варианте они демонстрируют хорошее соответствие с экспериментом, что, по-видимому, обусловлено многопараметричностью соответствующего описания и говорит о необходимости особого подхода для установления справедливости той или иной модели.
В данной работе проведено систематическое исследование электрохимических свойств плёнок ПФД и ПАФ различными методами, после чего на основании полученных результатов были сделаны предположения о механизме переноса заряда в данных полимерах и разработана теоретическая модель, позволяющая произвести расчёт количественных параметров процессов переноса заряда и лишенная, по крайней мере, ряда недостатков моделей, предложенных в литературе на сегодняшний день. Применение предложенной модели не ограничивается двумя данными полимерами и она может с незначительными модификациями быть использована для описания других систем.
![Синтез и исследование свойств полиимидов и сополиимидов на основе [(2-амино-)- или (2-аминометил-)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов](/i/i/4483/387416.png "Синтез и исследование свойств полиимидов и сополиимидов на основе [(2-амино-)- или (2-аминометил-)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов Потаёнкова Елена Александровна")
