Estudio de la conmutación y mediación rédox de polímeros electroactivos
Los polímeros electroactivos, capaces de oxidarse y reducirse reversiblemente, exhiben una variedad de propiedades que los convierten en excelentes materiales para aplicaciones en sistemas químicos integrados. Este trabajo se concentra en dos aspectos de estos materiales: en primer lugar, la mediaci...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis Doctoral |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2005
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3963_Ybarra |
| Aporte de: |
| Sumario: | Los polímeros electroactivos, capaces de oxidarse y reducirse reversiblemente, exhiben una variedad de propiedades que los convierten en excelentes materiales para aplicaciones en sistemas químicos integrados. Este trabajo se concentra en dos aspectos de estos materiales: en primer lugar, la mediación rédox (es decir, su habilidad para actuar como mediadores de la transferencia electrónica entre un par rédox en solución y un electrodo, proceso en el cual se basan aplicaciones tales como biosensores y dispositivos electrónicos a escala nanométrica) y, en segundo lugar, la conmutación rédox (o sea, el pasaje de la forma reducida del polímero a la oxidada y viceversa, lo cual involucra importantes cambios en la conductividad junto con procesos simultáneos, tales como el intercambio de iones y solvente con el medio y cambios en el volumen ocupado por el polímero). La mediación rédox fue estudiada empleando tres polímeros electroactivos de diferentes características: poli(anilina), poli(o-aminofenol) y [Os(bpy)₂(PVP)XCl]Cl. Los resultados fueron analizados con una formulación teórica, desarrollada en este trabajo, sobre la cinética de las reacciones electroquímicas mediadas por polímeros rédox para el caso de transferencia electrónica en la interfaz polímero-solución en el contexto de voltametría de electrodo de disco rotatorio. Por otro lado, se implementó la utilización de un electrodo anillo como detector amperométrico de protones generados en un electrodo disco. Esta técnica fue evaluada y aplicada al estudio del intercambio de protones con el medio externo de películas de poli(arilaminas) durante la conmutación rédox, determinándose cualitativamente la salida y entrada de protones. Además, se estudió la morfología de películas de [Os(bpy)₂(PVP)₁₀Cl]Cl, así como el swelling causado por acidificación, mediante microscopía de fuerza atómica, discutiendo las posibles razones para el swelling observado. Las propiedades de transporte de carga fueron determinadas y se encontraron dependientes del pH de la solución externa, analizándose la conexión entre el swelling y el transporte de carga a diferente pH. Finalmente, la dependencia del volumen de las películas con el estado de oxidación fue determinado por microscopía óptica. |
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