CS273072B1 - Solution for pyrrole's electrochemical polymerization - Google Patents

Description

1 CS 273 072 B1

Vynález sa týká roztoku pre elektrochemická, polymerizáciu pyrolu.

Organické látky, ktoré obsahujá v konjugovanom kruhovora systéme heteroatóray, akosá síra, dusík a kyslík sa v poslednom desaťročí využili na přípravu elektricky vodi-vých polymérov. Najvačšie uplatnenie našli polytiofén, polyanilín, polypyrol a póly(1,4-íenylén). Najvýznamnejším a na 3'via o skúmaným sa stal polypyrol, ktorý dosahujenajvyššiu elektrická vodivost’ a jeho stabilita na vzduchu převyšuje ostatně vodivépolyraéry. Elektrochemická polymerizácia pyrolu bola prvýkrát popísaná ako polymerizá-cia z roztoku acetonitrilu, ktorý obsahoval tetraetylamónium tetrafluorborát. Polypy-rol bol popísaný ako tmavý, z povrchu elektrody -Sazko separovaSelný film s hrubkouvrstvy 0,8 <um [a.P. Diaz, K. Kanazawa, G.P. Gardini: J. Chem. Soc. Chem. Comm. 635(1979)3- Elektrochemicky připravený polypyrol z vodných roztokov obsahujácich dopujá-ce soli ako chlorid draselný, alebo tetraetylamónium paratoluénsulfonát dosahuje hrub-ku 0,6 až 50 <um £m.J. van der Sluis, A.E. Underhil, B.N. Zaba: J. Phys. D.: Appl.Phys. 20, 1441 (1987)]. Polypyrol připravený elektrochemickou polymerizáciou z rozto-ku propylén karbonátu obsahujúceho chloristan tetraetylamónia a vodu dosahuje po ukon-čení elektrochemickéj oxidácie hrůbku vrstvy okolo 40 ^um Js. Hasegava, K. Kamiya, J. Tanaka, M. Tanaka: Synthetic Metals 14, 97 (1986)]. Nevýhodou elektrochemickej po-lymerizácie popísanej v spomínaných prácach je, že výčažnost* reakcie, ktorá sa dáiba odhadnut’, je len 5 až 10 % vzhíadom na obsah monomeru pyrolu v povodnom roztoku,na popísaná plochu elektrod a na hrůbku vrstvy polypyrolu po ukončení elektrochemic-kej polymerizácie.

Uvedené nevýhody v podstatnej miere odstraňuje roztok pre elektrochemická poly-merizáciu pyrolu podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva z 0,02až 0,1 mol.l“1 pyridíniovýoh solí chrómu v oxidačnom stupni VI, alebo pyridíniových solí halogénsub3tituovaných zláčenín chrómu v oxidačnom stupni VI, 0,1 až 0,5 mol.I“1 —1 ohlori3tanu alkalického kovu a 0,1 az 0,5 raol.l pyrolového roztoku v alifatickomnitrile, s počtom uhlíkových atómov 2 až 4 alebo propylén karbonáte. Výhodou tohto spásobu přípravy polypyrolu elektrochemickou polymerizáciou z roz-toku je, že po áprave sa získajá polypyrolové vrstvy o hrábke 4 až 5 mm, pričom spoly-merizuje 70 až 80 hmot. % monoméru pyrolu přítomného v roztoku alifatického nitrilu.Ekonomickým prínosom je, že tento spásob přípravy polypyrolu podstatné zníží hodnotunáboja potřebná na získanie jedného gramu polypyrolu elektrochemickou polymerizáciouz roztoku. Příklad 1

Pre elektrochemická přípravu polypyrolu sa připraví roztok, ktorý obsahuje 0,15mol.l”1 pyrolu, 0,1 mol.l“^ ohloristanu lítneho a 0,02 mol.l“1· chlorohromanu pyridíniav čistom predestilovanom acetonitrile. Roztok sa miešaním dokonale zhomogenizuje.

Ako katoda a anoda sa použijů dve platinové elektrody o dťžke 5 cm, šírke 3 cm a hráb-ke 0,1 cm, umiestnia sa v reakčnej nádobě s připraveným roztokom vo vzdialenosti 2 cm.Polypyrol 3a syntetizuje z připraveného roztoku počas 1,5 h pri prádovej hustotě 3,0mA.om“ · Po ukončení elektroohemickej oxidácie sa polypyrol separuje z anody, niekoť-kokrát sa opláchne aoetonitrilom a suší sa v sušiarni pri tlaku 5 kPa a pri teplote30 °C počas 8 h. Takto získaný vysušený polypyrol má hrůbku vrstvy 5 mm. Vý-Žažnosl?popísanej elektroohemickej reakcie je 80 hmot. % vzhíadom na obsah monoméru pyrolupřítomného v roztoku před započetím elektrochemickej polymerizácie. Příklad 2

Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa použije ochranná atmosféradusíka. Výíažnosť reakcie je 75 hmot. %. Hrubka vysušenej polypyrolovej vrstvy je 4,5 mm.

Claims (1)

1. Λ CS 273 072 B1 Příklad 3 ° Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že ako rozpúšťadlo pre elektroche-mická polymerizáciu pyrolu sa použije propylén karbonát. Výíažnosť reakcie je 55 hmot.% pričom hrubka vrstvy je 2,8 mm po úpravě a vysušení vzorky elektrochemicky polymeri-zovaného polypyrolu. Příklad 4 Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa použije roztok acetonitrilu—1 —1 s obsahom 0,06 mol.l chlorchromanu pyridínia, 0,2 mol.l chloristanu lítneho a 0,3mol.l“ pyrolu. Získá sa polypyrolová vrstva, ktorá po úpravě a vysušení dosahuje hrúbku 4 mm, prioom vý^ažnosť reakcie je 70 hmot. %. Příklad 5 Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa použije roztok acetonitrilu,1 «I ktorý obsahuje 0,04 mol.l“ chlorohromanu pyridínia, 0,4 mol.l chloristanu lítneho ή a 0,5 mol.l“ pyrolu. Výtažnosť reakcie je 65 hmot. %. Připravená vrstva polypyroludosahuje po úpravě hrůbku 3,8 mm. Příklad 6 Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že do povodného roztoku sa přidá1,0 až 1,5 objemového % destilovanéj vody. Výtfažnosi? reakcie je 40 hmot. %. Získanýpolypyrolový film má po úpravě a vysušení hrůbku vrstvy 2,5 mm. Příklad 7 Postupuje sa ako v příklade 1 s tým rozdielom, že sa použije roztok acetonitrilu •-1 s obsahom 0,03 mol.l“ dvojohromanu pyridínia, 0,2 mol.l chloristanu lítneho a 0,2mol.l“! pyrolu. Výthžnost* reakcie je 70 hmot. %, prioom sa získá vrstva polypyroluo hrúbke 4,5 mm. Roztok pre elektrochemická polymerizáciu može nájsť široké použitie v elektrotechnickom priemysle na přípravu elektricky vodivého polypyrolu. PREDMET VYNÁLEZU Roztok pre elektrochemická polymerizáciu pyrolu vyznačujúoi sa tým, že pozostávaz 0,02 až 0,1 mol.l“! pyridíniových solí ohromu v oxidaonom stupni VI, alebo pyridí-niovýoh solí halogénsubstiovaných zlúoenín chrómu v oxidačnom stupni VI, 0,1 až 0,5mol.l“! chloristanu alkalického kovu, 0,1 až 0,5 mol.l“1 pyrolového roztoku v alifa-tiokom nitrile, s pootora uhlíkových atómov 2 až 4 alebo propylén karbonáte.