Materiales híbridos nanoestructurados con base de poli(3,4-etilendioxitiofeno)

Resumo

El hilo conductor de sus diferentes capítulos es el polímero que conocemos como PEDOT, poli (3,4-etilendioxitiofeno), material de reciente síntesis y singulares propiedades que le convierten en muy interesante estructura base para numerosos sistemas de naturaleza híbrida. El PEDOT es un polímero conductor con notables propiedades electrocrómicas. La electrosíntesis del PEDOT en medio acuoso, muy poco estudiada con anterioridad, es analizada en detalle en la primera parte de este trabajo, junto con aspectos concretos de su comportamiento durante posteriores procesos de oxidación y reducción electroquímica. Las condiciones adecuadas para la síntesis del polímero, el papel que juegan los oligómeros en el proceso y las condiciones de entrada/salida de contraiones en la red polimérica se estudian con cierto detalle. La información obtenida en esta parte del estudio proviene de la realización de experiencias puramente electroquímicas, del análisis morfológico llevado a cabo mediante Microscopía de Fuerza Atómica, y de la aplicación de técnicas multirrespuesta como la Espectroelectroquímica Bidimensional y la Microbalanza Electroquímica de Cristal de Cuarzo. Otras técnicas, como la Espectrometría de Masas o la Espectroscopia Infrarroja se han utilizado de modo complementario. La estabilidad en agua y su alta resistencia ante ciclos de oxidación-reducción, hacen del PEDOT un interesante material soporte en los conocidos como materiales híbridos o composites. La intercalación de nanopartículas metálicas en la base polimérica da lugar a la obtención de sistemas muy valiosos en determinadas aplicaciones, bien por sus propiedades electrocrómicas, bien por su incrementada actividad como catalizadores en determinados procesos electródicos. Con esta finalidad se han preparado una serie de materiales híbridos formados por nanopartículas de oro en PEDOT. Los sistemas resultantes son fuertemente electrocrómicos y pueden ser utilizados fácilmente para la modificación de electrodos obteniendo películas por la técnica de drop-casting. La síntesis química de estos sistemas se ha seguido mediante Espectroscopía UV-Visible, analizando los factores más influyentes en las características finales del sistema obtenido. La última parte del trabajo se centra en la preparación electroquímica de sistemas híbridos formados por PEDOT con nanopartículas de platino. Las películas del composite así obtenido presentan muy importantes propiedades como catalizadores en los procesos de oxidación/reducción electroquímica de determinados compuestos, como es el caso del metanol y el ácido fórmico. Esta peculiaridad las convierte en muy interesantes materiales base para la construcción de celdas de combustible.