Формування функціональних покриттів при окиснювальній полімеризації похідних аніліну

Abstract

Запропоновано спосіб одержання полімерних покриттів, що базується на окиснювальній полімеризації похідних аніліну за участю катіонів Fe3⁺ у стаціонарних умовах безпосередньо на підложжі. Показано, що спільне введення в систему Fe₂(SO₄)₃ і KI дає змогу підвищити швидкість формування полімерних покриттів внаслідок як безпосередньої каталітичної дії йонів Fe3⁺ , так і через функціонування редокс-системи I⁻/I₂ . Встановлено, що присутність I⁻ сприяє підвищенню електропровідности ПДФА за рахунок делокалізації електронів внаслідок перерозподілу електронної густини, що дає змогу контролювати швидкість полімеризації і електропровідність одержаних покриттів шляхом оптимізації їх концентрації. Запропонований спосіб одержання покриттів безпосередньо на підложжі уможливлює контролювати процес осадження і керувати характеристиками полімерних плівок для формування покриттів різного функціонального призначення.

The polymeric-coating deposition method based on the oxidizing polymerization of aniline derivatives directly on substrate in presence of Fe3⁺ ions under galvanostatic conditions is demonstrated. As shown, the infusion of Fe₂(SO₄)₃ and KI into the system leads to greatly-accelerated polymeric-film formation process due to direct participation of added Fe3⁺ ions and formation of twostage I⁻/I₂ redox system. As revealed, the presence of I⁻ ions influences on the conductivity of PDPA due to the electrons’ delocalization at the nascent redistribution of electron density. Thus, KI is dopant that allows controlling DPA polymerization rate and conductivity of such coatings. The proposed method of polymeric-film formation directly on substrate allows the finegrained deposition and property control for obtaining coatings, which are tuned for specific application area.

Предложен способ получения полимерных покрытий путём окислительной полимеризации производных анилина при участии катионов Fe3⁺ в стационарных условиях непосредственно на подложке. Показано, что введение в систему Fe₂(SO₄)₃ и KI позволяет значительно повысить ско- рость формирования покрытия, что обусловлено как каталитическим влиянием Fe3⁺ , так и функционированием редокс-системы I⁻/I₂ . Также установлено, что присутствие ионов I⁻ оказывает существенное влияние на электропроводность ПДФА за счёт делокализации электронов при возникающем перераспределении электронной плотности. Таким образом, KI является допантом, позволяющим контролировать как скорость полимеризации, так и электропроводность получаемых покрытий. Предложенный способ получения покрытий непосредственно на подложке предоставляет широкие возможности по контролю осаждения и управлению характеристиками полимерных плёнок с целью формирования покрытий различного функционального назначения