| dc.description.abstract | En este trabajo se estudió la obtención de un nuevo material electródico, que involucra
la preparación de electrodos modificados con un copolímero de p-tetraaminofenilporfirina de Fe
(III) (TAPP-Fe(III)) y anilina (PANI). La elección de cada monómero fue debido a que
presentan cualidades propias muy particulares. Los electrodos modificados con anilina
electropolimerizada (electroquímicaniente a través de la oxidación del grupo amino) presentan
propiedades muy interesantes como su gran estabilidad química y una buena conductividad. Por
otro lado, las tetraminofenilporfirinas Fe (III) electropolimerizadas sobre una superficie
electródica han demostrado que presentan una buena estabilidad y son utilizadas como
electrocatalizadores para diferentes reacciones. Teniendo estos antecedentes surgió la idea de la
obtención de un material (un copolímero) que potencie las propiedades de ambos monómeros
(anilina y porfirinas) de forma simultánea para la obtención de un electrodo modificado de
mayor conductividad y actividad electrocatalítica que los homopolímeros por separado. Esto
debido a que ambos monómeros poseen grupos aminos que se oxidan formando cationes
radicales iniciadores de la polimerización sobre una superficie electródica mediante la
aplicación de un potencial positivo a través de la electropolimerización simultánea de ambos
monómeros por voltametría cíclica.
Los primeros estudios realizados para la obtención del copolímero anilina-porfirina
fueron la obtención de los parámetros de síntesis más adecuados: elección del electrolito, límites
de potencial, velocidad de barrido, número de ciclos de electropolimerización y relación entre la
cantidad relativa de monómeros. Los resultados mostraron que existen claras diferencias en las
características del copolímero formado sobre la superficie electródica al variar estos parámetros.
Las características que se evaluaron al momento de escoger las condiciones más apropiadas fueron: reproducibilidad, estabilidad y comportamiento electrocatalítico frente a una reacción de
prueba, la reducción de oxígeno molecular. En todos los casos se comparó con homopolímeros.
De acuerdo a los resultados obtenidos, los parámetros de electrosíntesis escogidos para la
electropolimerización del copolímero fueron los siguientes, electrolito HCI 0.1 M, ventana de
potencial -0.4 y 0.9 V versus Ag!AgCI, velocidad de barrido 100 mV/s, 50 ciclos de
electropolimerización y con una relación de monómeros en moles 100:1 (anilina: porfirina).
Los resultados por espectroscopia de impedancia electroquímica, muestran que
efectivamente hay diferencias eléctricas del copolímero con respecto a los homopolímeros,
presentando el copolímero una menor resistencia a la transferencia de carga cuando se está en
presencia de oxígeno.
Por otro lado, el estudio de microscopía de barrido electrónico (SEM) y de microscopia
de fuerza atómica (AFM), mostró que existen diferencias morfológicas del copolímero a medida
que se va aumentando el número de electropolimerizaciones, indicando que antes de cierto
número de ciclos (25 ciclos), hay una existencia preferencial de núcleos separados de polímeros,
predominando los de porfirina y que al llegar a ese número de ciclos los núcleos coalescen. En
ese punto hay un cambio drástico en las propiedades electroquímicas que se diferencian
claramente de las del homopolímero de porfirina, considerando que al principio de la
electropolimerización, la respuesta del "copolímero" es muy semejante a la del homopolímero
de porfirina.
Finalmente, en este trabajo se realizó el estudio del electrodo modificado con
copolímero para diferentes reacciones (electroreducción de oxígeno, electroxidación de ácido
ascórbico, electroxidación de nitrito, electroxidación de sulfito) presentando en todas las
reacciones una actividad electrocatalítica más favorable que la respuesta presentada por los
homopolímeros puros. Los resultados indican que en el copolímero hay una sinergia entre ambos monómeros que permiten la obtención de un electrodo con características electroactivas
muy superiores con respecto a los homopolímeros por separado.
Todos los estudios realizados indicarían que se está en presencia de un nuevo material
electródico, es decir, un electrodo modificado con copolímero anilina-porfirina, que ha
potenciado las propiedades conductoras y electrocatalíticas y que corresponde a un copolímero
verdadero y no a una mezcla fisica de homopolímeros ni tampoco a la obtención de copolímeros
de bloque. | |
