CARACTERIZAÇÃO ESPECTROELETROQUÍMICA DO POLI(5-AMINO 1-NAFTOL) PREPARADO NA PRESENÇA DE DIFERENTES ÁCIDOS


Elaine Pavini Cintra (PG), Susana Inês Córdoba de Torresi (PQ)

Instituto de Química – Universidade de São Paulo -SP


palavras-chave : polímeros bifuncionais, espectroeletroquímica, naftol substituído.


Os polímeros intrinsecamente condutores (PICs) têm atraído a atenção de numerosos grupos de pesquisa no mundo todo, tanto pela importância cientifica dos processos envolvidos como pelo seu potencial em diferentes aplicações tecnológicas. Estes novos materiais oferecem a possibilidade de combinar as propriedades intrínsecas dos plásticos com o comportamento elétrico, magnético e óptico de metais e semicondutores. Dentre as possíveis aplicações deste materiais podem se numerar: baterias recarregáveis, dispositivos eletrônicos, sensores, biosensores, dispositivos eletrocrômicos, diodos emissores de luz, proteção ativa à corrosão, blindagem, etc.[1]

A condutividade elétrica, as propriedades eletroquímicas e eletrocrômicas desses materiais devem-se ao fato deles possuirem longas cadeias poliênicas conjugadas, que, através de unidades repetitivas, interagem via sistema de elétrons p. Os polímeros intrinsecamente condutores passam de isolantes a condutores através de processos reversíveis de oxidação e redução do sistema p conjugado, diferenciando-se dos polímeros redox, os quais também contêm grupos eletroativos mas não possuem sistemas p conjugado e não conduzem a corrente elétrica[2].

O processo de oxidação e redução das cadeias poliênicas envolve a remoção /adição de elétrons e tem como conseqüência a formação de cargas positivas (ou negativas) deslocalizadas, às quais são neutralizadas pelos ânions (ou cátions).[3]

O objetivo deste trabalho visa a síntese eletroquímica dos polímeros resultantes da polimerização do 5-amino 1-naftol na presença de diferentes ácidos: HCl, HClO4, canforsulfônico (CSA) e p-toluenosulfônico (PTSA); e posterior caracterização eletroquímica e espectroscópica “in situ”.

A síntese eletroquímica foi feita em meio aquoso ácido 1mol.l-1 (HCl, HClO4, CSA, PTSA) contendo monômero 5-amino 1-naftol (1.10-3 mol.l-1), com a imposição de um potencial que variou de 0 a 0,9V nos dois primeiros ciclos e de 0 a 0,7V vs Ag/AgCl nos demais a 50mV.s-1. A carga acumulada em cada filme foi de, aproximadamente, 3,0.10-3C, utilizando ITO como eletrodo de trabalho, e platina como auxiliar. Após serem sintetizados os polímeros foram estudados na presença dos diferentes ácidos. As medidas espectroeletroquímicas na região do visível foram obtidas posicionando a célula eletroquímica com janelas planas, no caminho óptico de um espectrofotômetro, sendo, desta forma, conseguidas simultaneamente medidas eletroquímicas e espectroscópicas.

A eletroplimerização do monômero 5-amino 1-naftol resultou em um filme aderente, poli(5-amino 1-naftol), com aspecto bem uniforme, levemente esverdeado. O potencial onde a oxidação ocorre é, principalmente, dependente do meio em que

procedeu-se a polimerização e em menor grau, do meio em que está sendo feita a oxidação.

Filmes polimerizados em HCl, HClO4 e PTS apresentam processo redox reversível e bem definido em 0,30V; os formados em CSA oxidam-se em 0,24V. A figura 1 apresenta os voltamogramas cíclicos dos filmes depositados em ITO polimerizados em diferentes meios, em solução de HCl 1mol.l-1, n=50mVs-1. O tempo de crescimento dos filmes variam de acordo com o meio , de na seguinte ordem : HCl < HClO4 < PTSA < CSA ; variando de alguns minutos (HCl) a horas (CSA). O acompanhamento espectroscópico do processo redox em questão mostra que, as variações que ocorrem na intensidade da absorbância são dependentes do potencial estudado.

A figura 2 mostra espectros de absorção no visível do poli(5-amino 1-naftol), polimerizado em HCl, depositado em ITO, em HCl 1mol.l-1 a diferentes potenciais vs Ag/AgCl. É observado que a região que apresenta uma maior variação da absorbância está compreendida entre o alaranjado e vermelho (620-700nm). Estudos utilizando luz monocramática oferecem maiores informações a respeito das propriedades eletrocrômicas do polímero em questão.

Bibliografia

  1. M. A. De Paoli e R. K. Menescal, Química Nova, 9, 133 (1986).

  2. J. Heinze, Topics in Curent Chemistry, 152, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1990.

  3. D. O. Cowan e F. M. Weygue, Chem. Eng. News, 64, 29 (1986)

(CNPq, FAPESP)