SÍNTESIS ELECTROQUÍMICA DE POLÍMEROS DE PORFIRINA CON CARBAZOL Y TRIFENILAMINA. APLICACIÓN COMO MATERIAL ELECTROACTIVO EN DISPOSITIVOS SUPERCAPACITIVOS ORGÁNICOS

LEON JARAMILLO, JHAIR; BOARINI, MILENA; CODONI, CAROLINA; CONDORI, TANIA; SOLIS, CLAUDIA; DURANTINI, EDGARDO N.; OTERO, LUIS; GERVALDO, MIGUEL; DURANTINI, JAVIER

Mar del Plata

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros- I Congreso Argentino de Materiales Compuestos; 2023

INTEMA- UNMP

Los polímeros conductores porosos (PCP) han aparecido como una nueva base para la construcción de dispositivos para conversión y almacenamiento de energía [1]. Los PCP pueden contener numerosos centros redox, lo que les confiere una muy alta capacidad, y pueden obtenerse con alta porosidad, lo que permite un rápido acceso de las cargas a los centros redox. Estas características los ha tornado excelentes materiales para supercapacitores (SC), presentado grandes capacitancias y muy buenas estabilidades en los ciclos de carga-descarga [1]. Muchos de los PCP utilizados en SC exhiben cambios de color [2] durante un proceso de carga-descarga permitiendo monitorear los estados de almacenamiento de energía a través de la observación visual. Gran parte los PCP utilizados en SC son sintetizados por métodos químicos complejos y de varios pasos de síntesis, los cuales son además costosos y generan grandes cantidades de desechos. La electropolimerización aparece como un método alternativo para la fabricación de PCP. Los métodoselectroquímicos presentan ventajas sobre los métodos químicos comúnmente utilizados. La polimerización electroquímica permite la forma simultánea la síntesis y deposición de la película polimérica en un solo paso, y con un control fácil y adecuado del espesor de la película.Por lo anteriormente expuesto, en este trabajo se generaron mediante métodos electroquímicos polímeros conductores porosos para su utilización en SC. Para esto inicialmente se sintetizaron monómeros de porfirina adecuadamente funcionalizados, sustituidos en dos de sus extremos por grupos carbazol (CBZ) y trifenilamina (TPA) (Figura 1) que permiten su electropolimerización sobre electrodos conductores.La deposición del material polimérico se puso en evidencia por laobservación de picos de oxidación correspondientes a la oxidación del macrociclo y de las unidades de dicarbazol (DCBZ) y tetrafenilbencidina (TPB) generadas durante el proceso de ciclado electroquímico en la ventana de potencial adecuada. Además, los espectros de absorción de los polímeros fueron similares a los de los monómeros en solución indicando que el macrociclo de la porfirina no se alteró durante la electropolimerización. Los estudios de espectroelectroquímica confirmaron la presencia de las unidades de DCBZ, ya que los espectros de absorción obtenidos a los potenciales de oxidación fueron típicos de cationes radicales y dicationes de esta especie.Los polímeros fueron evaluados como materiales electroactivos para la construcción de supercapacitores orgánicos. Las experiencias de carga-descarga galvanostática presentaron forma triangular simétrica, confirmando la reversibilidad electroquímica de los diferentes polímeros. Además, el comportamiento electrocrómico observado en los films poliméricos permite la aplicación en dispositivos transparentes donde los procesos de carga/descarga son mediados y observados por cambios de color en el mismo.