Akumulacja jonów Fe 3+ , Ag + , Pb 2+ w warstwach poli(3,4-etylenodioksytiofenu)

1. . PEDOT+HCF roztwór elektroda HCF Mn+ K+ e- e- Ag+ PEDOT Ag PEDOT+ K+ UNIWERSYTET WARSZAWSKIWydział Chemii Akumulacja jonów Fe3+, Ag+, Pb2+ w warstwach poli(3,4-etylenodioksytiofenu) Pracownia Elektroanalizy Chemicznej ŁUKASZ CZUBAK kierownik: dr hab. Agata Michalska-Maksymiuk opiekun: dr hab. Krzysztof Maksymiuk 1. Wstęp Tematem pracy była akumulacja jonów metali ciężkich: Pb2+, Fe3+, Ag+ w warstwach polimeru przewodzącego poli(3,4-etylenodioksy-tiofenu) (PEDOT). Poli(3,4-etylenodioksytiofen) należy do wyjątkowo trwałych polimerów przewodzących. 4.Wnioski Badania wykazały wpływ stężenia na ilość akumulowanych jonów Fe3+, Pb2+ w warstwach PEDOT(HCF). W wypadku jonu Ag+ wpływ stężenia oraz czasu kondycjonowania jest większy niż dla Pb2+ i Fe3+ dzięki innemu mechanizmowi akumulacji (reakcja redoks). 2. Metodyka Warstwy PEDOT-u domieszkowanego jonami Fe(CN)64-(HCF) nanoszono z roztworu zawierającego monomer i K4Fe(CN)6, wykorzystując metodę woltamperometrii cyklicznej. Ilość metalu lub jonu w warstwie polimeru można obliczyć wykorzystując ładunek piku utleniania/redukcji Q (C) n = _____ 109 [nmol] z F Zależność ładunku od stężenia dla wybranych stężeń jonów Pb2+, Fe3+ w warstwie polimerowej można przedstawić na wykresie: Krzywa woltamperometryczna PE-DOT-u zarejestrowana w roztworze KNO3 zawiera piki utleniania/re-dukcji jonów domieszkujących Fe(CN)63-/4-. Wysokość tych pików obniża się w czasie, co wskazuje na powolną wymianę tych anionów na jony NO3- z roztworu. 3.Przebieg badań Samorzutna akumulacja jonów Pb2+, Fe3+, Ag+ w warstwie polimeru zachodziła podczas kondycjonowania w roztworach tych kationów. Zatężanie wynikało z oddziaływania badanych jonów z jonem domieszkującym (Pb2+, Fe3+, Ag+) lub redukcji jonów Ag+ do metalu połączonego z utlenianiem polimeru. Zależność ładunku od stężenia jonów ołowiu (II) Zależność ładunku od stężenia jonów żelaza (III) Pik utleniania Ag wzrasta z wy-dłużeniem czasu kondycjonowania i wzrostem stężenia jonów Ag+ w roztworze kondycjonującym. Świa-dczy to o wzroście zawartości Ag w warstwie polimeru. Akumulacja Ag+ Jony Ag+ utleniają PEDOT, a same redukują się do metalicznego srebra. Po kondycjonowaniu warstwy polimerowej w roztworze AgNO3, krzywa woltamperometryczna zarejestrowana w roztworze KNO3 zawiera pik utleniania Ag. Akumulacja Fe3+ Akumulacja Pb2+ Jony Fe3+ wiążą się z jonami domieszku-jącymi tworząc błękit pruski, charakteryzują-cy się pikami utleniania/redukcji. Z wydłuża-niem czasu kondycjonowania prąd piku rośnie. Jony Pb2+ wiążą się z jonami domieszkującymi HCF. Ze wzrostem stężenia jonów Pb2+ w roztworze kondycjonującym wzrasta prąd piku redukcji jonów ołowiu (związanego z jonami HCF) do metalicznego Pb. Schemat przedstawia akumulację jonów do warstw PEDOT-u Bibliografia: [1] M. Ocypa, A. Michalska, K. Maksymiuk, Electrochim. Acta 51 (2006) 2298; [3] P. Buvat, P. Hourquebie, Synth. Met 86 (1999) 17; [2] K. Maksymiuk, Chemia w Szkole 2 (2001) 67; [4] P. Rannou, N. Nechtschein, Synth. Met 101 (1999) 474; .