Multicapas autoensambladas de polímeros redox: efectos del equilibrio ácidobase

MARIO TAGLIAZUCCHI; FEDERICO WILLIAMS; ERNESTO J. CALVO

Tandil, Provincia de Buenos Aires

Congreso; XV CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGANICA; 2007

El método de autoensamblado capa por capa permite la formación de películas delgadas, cuyas estructuras y funcionalidades pueden diseñarse mediante la elección de los polielectrolitos, el orden de estos en la película, el pH de las soluciones de autoensamblado, etc. Un área donde este método resulta particularmente útil es en el campo de los electrodos modicados con polímeros redox . En este trabajo se estudió el efecto del equilibrio ácidobase sobre la estructura y comportamiento electroquímico de películas de polialiliamina modificada con un complejo de osmio (PAHOs) y polivinil sulfonato (PVS). La PAHOs es una polibase débil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.étodo de autoensamblado capa por capa permite la formación de películas delgadas, cuyas estructuras y funcionalidades pueden diseñarse mediante la elección de los polielectrolitos, el orden de estos en la película, el pH de las soluciones de autoensamblado, etc. Un área donde este método resulta particularmente útil es en el campo de los electrodos modicados con polímeros redox . En este trabajo se estudió el efecto del equilibrio ácidobase sobre la estructura y comportamiento electroquímico de películas de polialiliamina modificada con un complejo de osmio (PAHOs) y polivinil sulfonato (PVS). La PAHOs es una polibase débil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ñarse mediante la elección de los polielectrolitos, el orden de estos en la película, el pH de las soluciones de autoensamblado, etc. Un área donde este método resulta particularmente útil es en el campo de los electrodos modicados con polímeros redox . En este trabajo se estudió el efecto del equilibrio ácidobase sobre la estructura y comportamiento electroquímico de películas de polialiliamina modificada con un complejo de osmio (PAHOs) y polivinil sulfonato (PVS). La PAHOs es una polibase débil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ícula, el pH de las soluciones de autoensamblado, etc. Un área donde este método resulta particularmente útil es en el campo de los electrodos modicados con polímeros redox . En este trabajo se estudió el efecto del equilibrio ácidobase sobre la estructura y comportamiento electroquímico de películas de polialiliamina modificada con un complejo de osmio (PAHOs) y polivinil sulfonato (PVS). La PAHOs es una polibase débil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.área donde este método resulta particularmente útil es en el campo de los electrodos modicados con polímeros redox . En este trabajo se estudió el efecto del equilibrio ácidobase sobre la estructura y comportamiento electroquímico de películas de polialiliamina modificada con un complejo de osmio (PAHOs) y polivinil sulfonato (PVS). La PAHOs es una polibase débil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ímeros redox . En este trabajo se estudió el efecto del equilibrio ácidobase sobre la estructura y comportamiento electroquímico de películas de polialiliamina modificada con un complejo de osmio (PAHOs) y polivinil sulfonato (PVS). La PAHOs es una polibase débil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ímico de películas de polialiliamina modificada con un complejo de osmio (PAHOs) y polivinil sulfonato (PVS). La PAHOs es una polibase débil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ébil, por lo cual su estado de carga en el momento de la adsorción y/o de la medida electroquímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ímica depende del pH. Se prepararon películas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ículas autoensambladas de 5 bicapas, empleando soluciones de PAHOs y PVS ajustadas a distintos pHs: 3.5, 5.5, 7.3 y 8.3. El espesor de las películas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio iónico durante el proceso redox.ículas fue medido en las distintas etapas de ensamblado empleando elipsometria. Para obtener información sobre la composición de película se empleó espectroscopia infrarroja de absorción por reflexión por transformada de Fourier (FTIRRAS) y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS). El comportamiento electroquímico de las películas se estudió mediante voltametria ciclica (CV) y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Las posiciones de los picos de oxidación/reducción observadas mediante CV a distintas fuerzas iónicas del medio fueron ajustadas mediante la ecuación de partición Donnan [2], lo cual proporciona información acerca del intercambio iónico durante el proceso electroquímico. Los resultados muestran un importante efecto del pH de autoensamblado: las películas autoensambladas a pH 8.3 actuán como intercambiadores aniónicos y las ensambladas a pH 3.5 como intercambiadores catiónicos. En los casos de pH 7.3 y 5.5 la carga superficial dada por la última capa ensamblada, determina el tipo de intercambio observado. Estos resultados se discutirán en terminos de la composición y estructura de la multicapa y muestran que mediante ajustes en el pH de las soluciones de autoensamblado es posible no solo controlar el espesor de las películas, sino también predeterminar el tipo de intercambio ió