Estos métodos pueden ayudar a identificar el efecto de la estructura molecular de las moléculas orgánicas electroactivas en las generaciones y dinámicas portadoras cargadas, el potencial de desglose, la afinidad de electrones y los valores de gráfico de enlace. Estos métodos son una forma barata y rápida de determinar los parámetros más valiosos para muchos materiales electroactivos, sin la necesidad de construir dispositivos especiales. El método presentado se puede utilizar para analizar todos los tipos de compuestos activos de electrones, como aquellos con bielectrones deslocalizados, incluyendo moléculas pequeñas y grandes cadenas poliméricas.
Para iniciar el procedimiento CV, llene una célula electroquímica limpia con 1,5 mililitros de solución de electrolitos y tape la célula con soporte de electrodo de politetrafluoroetileno. Inserte electrodos auxiliares y de referencia de trabajo en la tapa con los electrodos de trabajo y de referencia lo más cerca posible sin tocar. Asegúrese de que los electrodos estén sumergidos en el electrolito.
A continuación, conecte los electrodos a un potenciostato, teniendo cuidado de no dejar que los conectores se toquen entre sí. Para un análisis de reducción, burbujee el gas inerte a través de la solución durante al menos cinco minutos para eliminar el oxígeno disuelto. A continuación, levante la línea de gas inerte por encima de la solución y deje el gas fluyendo durante todo el experimento.
Una vez que la célula electroquímica esté lista, abra el software potenciostato y seleccione el procedimiento CV. Establezca el potencial de inicio en cero voltios y establezca los potenciales de vértices superior e inferior en dos voltios y cero voltios para el análisis de oxidación, o en cero voltios y 2,5 voltios negativos para el análisis de reducción. Establezca el potencial de parada en cero voltios.
Y el número de pasos de alto a seis. Y la velocidad de escaneo a 0.05 voltios por segundo. Asigne un nombre al archivo de datos y adquiera un voltammograma.
Compruebe que los electrodos estén limpios y se haya eliminado el oxígeno disuelto si procede. A continuación, agregue 10 microlitros de una solución de furacina de un mililar al electrolito y adquiera una exploración de referencia. Después de eso, vacíe y limpie la célula y los electrodos.
Llene la célula con 1,5 mililitros de una solución de un milimolar del compuesto a analizar en el electrolito. Vuelva a conectar la célula al potenciostato y escupa la solución si es necesario. A continuación, establezca el potencial de inicio en cero voltios.
Los potenciales de vértice superior e inferior a 0,5 voltios y cero voltios para la oxidación. O cero voltios y 0,5 voltios negativos para la reducción. El potencial de parada a cero voltios.
Y el número de pasos de alto a 10. Y la velocidad de escaneo a 0.05 voltios por segundo. Asigne un nombre al archivo de datos y adquiera este votammograma inicial.
A continuación, aumente el potencial de vértice superior en 0,1 voltios para un análisis de oxidación o disminuya el potencial de vértice inferior en 0,1 voltios para un análisis de reducción. Y vuelva a ejecutar el análisis. Repita este proceso hasta que se observe el pico completo de interés.
Si las exploraciones sucesivas han cambiado el potencial limpia el electrodo de referencia, deje que se empape en la solución de electrolitos durante una hora. Y luego repita la medida. Después de completar las mediciones de oxidación, realice mediciones de reducción o vis versa.
A continuación, establezca el potencial de inicio en cero voltios, el vértice superior en un voltio, el vértice inferior en 2,7 voltios negativos y el potencial de parada en cero voltios. Ejecute el análisis y ajuste la ventana potencial según sea necesario para asegurarse de que los picos completos estén visibles. Repita el proceso a diferentes velocidades de escaneo y en presencia de furacina.
Para comenzar el procedimiento UV-Vis cerca de IR, llene una célula espectroelectroquímica limpia con 0,5 mililitros de una solución de electrolitos. Inserte los electrodos auxiliares y de referencia de trabajo y coloque la célula montada en el espectrómetro. Conecte los electrodos al potenciostato y abra el potenciostato y el software del espectrómetro.
Tome las mediciones de absorbancia en cada detector como un disolvente en blanco. A continuación, desconecte, vacíe y limpie la celda. Recartínelo con una solución molar de una vez 10 a la quinta solución molar negativa de un compuesto en el electrolito, o con el electrolito solo si se prueba un material depositado en el electrodo de trabajo.
Es muy importante configurar la célula espectroelectroquímica correctamente y de la manera más similar posible a la célula espectroelectroquímica utilizada para registrar el espectro en blanco, sólo esto asegurará el registro de buenos resultados. Coloque la célula en el espectrómetro y vuelva a conectar los electrodos al potenciostato. Aplique un potencial neutro a la célula y adquiera un espectro inicial.
Aumente el potencial en 0,1 voltios y espere unos 10 segundos para que el proceso se estabilice. Luego adquiera otro espectro. Continúe este proceso hasta que se observe el primer cambio en el espectro.
Y luego guarda ese espectro. A continuación, aumentar el potencial en 0,05 voltios. Espere 10 segundos.
Y adquirir un espectro. Repita este proceso hasta que se alcance el primer o segundo potencial de oxidación, determinado a partir de la medición CV. A continuación, de dope la película mediante la aplicación de un potencial neutro.
Al final, comparar los espectros de la película antes de la oxidación y después del dopaje. Para iniciar el procedimiento de espectroelectroquímica EPR para materiales poliméricos depositados en un electrodo de trabajo, llene la célula espectroelectroquímica con el electrolito y colóquela en el espectrómetro EPR. Configure el estándar de manganeso y ajuste los parámetros del instrumento para cubrir solo la tercera y cuarta líneas de manganeso.
Adquirir un espectro de fondo, comprobar si hay contaminantes, y luego eliminar y limpiar la célula. A continuación, rellene la célula con el electrolito. Coloque los electrodos en la célula con la referencia y los electrodos de trabajo dentro de la espiral de alambre del electrodo auxiliar, teniendo cuidado de no dañar la capa polimérica en el electrodo de trabajo.
Coloque el electrodo de trabajo cerca de la parte inferior de la célula y el electrodo de referencia cerca de la parte superior de la sección activa del electrodo de trabajo. Conecte los electrodos a un potenciostato y coloque la célula en el instrumento. Es fundamental configurar correctamente la célula espectroelectroquímica y no destruir positivos definitivos en la superficie del electrodo de trabajo.
La colocación incorrecta de los electrodos de trabajo hace imposible registrar los resultados. Aplicar un potencial neutro y adquirir un espectro inicial. A continuación, aumente el potencial en 0,1 voltios, espere 10 segundos hasta que la muestra se equilibre y adquiera otro espectro.
Repita este proceso hasta que aparezca la señal EPR. A continuación, aumentar el potencial en 0,05 voltios, esperar 10 segundos y adquirir otro espectro. Continúe este proceso hasta que se alcance el primer o segundo potencial de oxidación y luego invierta los pasos potenciales y vuelva al potencial inicial de la misma manera.
A continuación, aplique el potencial en el que apareció la señal EPR. Habilite la referencia del manganeso y registre un espectro para obtener una medición con la tercera y cuarta líneas espectrales del manganeso. Los potenciales de inicio de los procesos reversibles e irreversibles se pueden estimar a partir de cálculos basados en la intersección de líneas tangentes a los picos CV con el fondo, ajustados para el material de referencia.
UV-Vis cerca de la espectroscopia IR de este derivado de politiofeno muestran la banda de absorción de polímeros neutros disminuyendo y nuevas bandas de absorción polarónica y bipolarónica que se forman durante el dopaje oxidativo, con un punto isosbestico a 604 nanómetros. La nueva banda polarónica de 550 a 950 nanómetros fue atribuido a los cationes radicales de biotiofeneno y parafenileno fenileno. Se observó una nueva banda bipolarónica entre 950 y 1700 nanómetros.
La espectroscopia de EPR durante la reducción de este derivado de S-tetrazina mostró un patrón de división hiperfina que coincidía con una simulación consistente con la interacción de un electrón no emparejado con los cuatro átomos de nitrógeno de S-tetrazina. Una sola señal EPR amplia se observa a menudo a partir de polímeros conjugados, lo que indica una de localización significativa del iones radicales generado por el proceso de redux de interés. Durante la realización de análisis de reducción durante este procedimiento asegúrese de desdopiar correctamente la solución antes de la medición para evitar cualquier interferencia del auto oxígeno.
Después de este procedimiento, el potencial de ionización de afinidad de electrones y la tapa de banda del material investigado se pueden estimar a partir de los datos. Mediante este procedimiento puede determinar el impacto de la estructura química en las propiedades investigadas para un grupo de materiales.
