PolipirrolEl pirrol se puede polimerizar electroquímicamente. [1]
El polipirrol ( PPy ) es un polímero orgánico obtenido por polimerización oxidativa del pirrol . Es un sólido con la fórmula H(C 4 H 2 NH) n H. Es un polímero intrínsecamente conductor , utilizado en los campos de la electrónica, la óptica, la biología y la medicina. [2] [3]
Historia
Algunos de los primeros ejemplos de PPy fueron reportados en 1919 por Angeli y Pieroni, quienes informaron la formación de negros de pirrol a partir de bromuro de pirrol y magnesio. [4] Desde entonces, la reacción de oxidación del pirrol ha sido estudiada y reportada en la literatura científica.
Se cree que el proceso ocurre mediante la formación del radical catión pi C 4 H 4 NH + . Este electrófilo ataca el carbono C-2 de una molécula no oxidada de pirrol para dar un catión dimérico [(C 4 H 4 NH) 2 ] ++ . El proceso se repite muchas veces.
Las formas conductoras de PPy se preparan mediante oxidación ("p-dopaje") del polímero:
Las investigaciones más recientes sobre micro y nanogotas se han llevado a cabo en la síntesis de microestructuras de polipirrol utilizando varias plantillas de fluidos formadas en diferentes superficies sólidas. [9]
Propiedades
Las películas de PPy son amarillas pero se oscurecen en el aire debido a cierta oxidación. Las películas dopadas son azules o negras dependiendo del grado de polimerización y el espesor de la película. Son amorfas, mostrando solo una débil difracción. El PPy se describe como "cuasi-unidimensional" en lugar de unidimensional, ya que hay cierta reticulación y salto de cadena. Las películas dopadas y no dopadas son insolubles en solventes pero hinchables. El dopaje hace que los materiales sean frágiles. Son estables en el aire hasta 150 °C, temperatura a la que el dopante comienza a desprenderse (por ejemplo, como HCl). [2]
Para dopar el polímero es necesario que el material se hinche para dar cabida a los aniones que compensan la carga. Los cambios físicos asociados a esta carga y descarga se han analizado como una forma de músculo artificial. [10] La superficie de las películas de polipirrol presenta propiedades fractales y la difusión iónica a través de ellas muestra un patrón de difusión anómalo . [11] [12]
Aplicaciones
El PPy y los polímeros conductores relacionados tienen dos aplicaciones principales en dispositivos electrónicos y para sensores químicos y aplicaciones electroquímicas. [13]
Tendencias de investigación
El PPy es un vehículo potencial para la administración de fármacos . La matriz polimérica sirve como contenedor para las proteínas. [14]
Se ha investigado el polipirrol como soporte de catalizador para celdas de combustible [15] y para sensibilizar electrocatalizadores de cátodo. [16]
Junto con otros polímeros conjugados como polianilina, poli(etilendioxitiofeno), etc., el polipirrol se ha estudiado como material para "músculos artificiales", una tecnología que ofrece ventajas con respecto a los elementos de accionamiento de motores tradicionales. [17]
Se utilizó polipirrol para recubrir sílice y sílice de fase inversa para producir un material capaz de intercambiar aniones y exhibir interacciones hidrofóbicas. [18]
El polipirrol se utilizó en la fabricación por microondas de nanotubos de carbono de paredes múltiples, un método rápido para cultivar CNT. [19]
Una esponja de poliuretano resistente al agua recubierta con una fina capa de polipirrol absorbe 20 veces su peso en petróleo y es reutilizable. [20]
La fibra de polipirrol hilada en húmedo se puede preparar mediante polimerización química con pirrol y DEHS como dopante. [21]
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