и поміщені електроди, один з яких - підготовлений ITO, електрод порівняння (насичений каломельний електрод) і допоміжний електрод (платина). У попередньому дослідженні на Pt електроді був встановлений потенціал переходу Fe3 +/Fe2 + і освіти берлінської блакиті, який був використаний для осадження плівки PB на ITO. Плівка PB була отримана при поляризації електрода в потенціостатичному режимі (E=650 мВ) до проходження через електрод заряду осадження Q=70 мКл.
Рис. 1 Осадження плівки PB при E=650 мВ
2.4 Одноетапний метод отримання композитних плівок берлінська лазур/поліпіррол (PB/PPy)
Розчини для осадження плівки на ITO електродах були приготовлені на основі різних фонових електролітів:
) 0,1 M HCl + 0,1 M KCl. Готувався змішаний розчин пріліваніем5 мл 3 мM розчину K3 [Fe (CN) 6] до 5 мл 3 мM розчину FeCl3 * 6 H2O
) 0,1 M HNO3 + 0,1 M KNO3.Готовілся змішаний розчин пріліваніем 5 мл 3 мM розчину K3 [Fe (CN) 6] до 5 мл 3 мM розчину Fe (NO3) 3 * 9 H2O
З приготованих змішаних розчинів піпеткою відбирали по 0,5 мл і загальний обсяг розчину доводився фоном до обсягу 15 мл. У отримані розчини було додано 0,52 мкл пиррола, в результаті концентрація пиррола в розчині склала 0,5 мM.
У ємності з цими розчинами були внесені очищені ITO електроди.
У змішаному розчині, що містить відновник - пірол і суміш солей-окислювачів, відбувається ОВР, в ході якої відбувається окислення пиррола з утворенням поліпіррола і формується берлінська лазур за схемою:
Fe3 + + 3 [Fe (CN) 6] 3- + 1.5Py=Fe4III [FeII (CN) 6] 3 * (1.5/n) Pyn
Так як концентрації реагентів в розчині низькі, то час осадження плівки склало кілька діб.
3. Результати та їх обговорення
. 1 Морфологія отриманих плівок берлінської блакиті і композитів на її основі
У ході експериментів були отримані як колоїдні розчини берлінської блакиті, які мають погану адгезію до скла, так і спеціально вирощені плівки на поверхні ITO-електрода. Однак слід зазначити, що хімічні методи осадження PB на поверхні електрода не дають якісних оптично однорідних плівок.
Якість плівок композиту берлінська лазур/поліпіррол сильно залежало від складу фонового електроліту, тобто, фактично, від аніону фонового розчину. Плівки, обложені з хлоридних розчинів, мають слабку адгезію до поверхні електрода і легко відшаровуються при промиванні, тоді як «нітратні» плівки мають набагато кращу адгезію до поверхні скла (рис. 2).
1) 2) 3)
Рис. 2 Плівки, відібрані для проведення подальших досліджень:
) PB, електрохімічно відновлена ??на поверхні ITO зі змішаного розчину солей заліза (III) і гексаціаноферрата заліза (III) при потенціалі 0,65В
) композитна плівка берлінська лазур/поліпіррол, отримана з змішаного розчину піролу, солі заліза (III) і гексаціаноферрата заліза (III) в хлоридном фоновому електроліті на поверхні ITO.
) композитна плівка берлінська лазур/поліпіррол, отримана з змішаного розчину піролу, солі заліза (III) і гексаціаноферрата заліза (III) в нітратну фоновому електроліті на поверхні ITO.
Для підтвердження наявності кристалічної структури берлінської блакиті в отриманих плівках, вони були досліджені методом РФА (рис. 3 і 4).
Рис.3 Результати рентгенофазового аналізу для плівки берлінської блакиті на зразку №1 малюнка 2. Лінії відповідають кристалічній структурі берлінської блакиті за довідковими даними
Рис.4 Результати рентгенофазового аналізу для композитних плівок №2 і №3 малюнка 2. Лінії відповідають кристалічній структурі берлінської блакиті за довідковими даними
Морфологія обраних плівок (рис.2) вивчена методом СЕМ, результати якого показані на рис. 5, 6 і 7.
Рис.5 Мікрофотографії СЕМ плівки берлінської блакиті,, вирощеної на ITO електроді в потенціостатичному режимі при потенціалі 0,65 В зі змішаного розчину солі заліза (III) і гексаціаноферрата заліза (III)
Рис.6 Мікрофотографії СЕМ плівки берлінська лазур/поліпіррол, вирощеної на ITO електроді в хлоридном фоновому електроліті зі змішаного розчину піролу, солі заліза (III) і гексаціаноферрата заліза (III)
Рис.7 Мікрофотографії СЕМ плівки берлінська лазур/поліпіррол, вирощеної на ITO електроді в нітратну фоновому електроліті зі змішаного розчину піролу, солі заліза (III) і гексаціаноферрата заліза (III).
Порів...
