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Poli(3,4-etilendioxitiofeno)

PEDOT

El poli(3,4-etilendioxitiofeno) ( PEDOT o PEDT ; nombre IUPAC poli(2,3-dihidrotieno[3,4- b ][1,4]dioxano-5,7-diilo)) es un polímero conductor basado en 3,4-etilendioxitiofeno o EDOT. Fue reportado por primera vez por Bayer AG en 1989. [1]

Polímero

El PEDOT posee muchas propiedades ventajosas en comparación con los politiofenos conductores anteriores como los 3-alquiltiofenos . Por ejemplo, el polímero es ópticamente transparente en su estado conductor y tiene alta estabilidad, banda prohibida moderada y potencial redox bajo . [2] [3] Su principal desventaja es su baja solubilidad , que se evita en parte mediante el uso de materiales compuestos como PEDOT:PSS y PEDOT-TMA .

El polímero se genera por oxidación . El proceso comienza con la producción del catión radical del monómero EDOT, [C 2 H 4 O 2 C 4 H 2 S] + . Este catión se agrega a un EDOT neutro seguido de una desprotonación. La conversión idealizada utilizando peroxidisulfato se muestra a continuación:

n C2H4O2C4H2S + n ( OSO3 ) 2 2− → [ C2H4O2C4S ] n + 2n HOSO3 −​​​​​​​ ​​​

La polimerización se lleva a cabo generalmente en presencia de sulfonato de poliestireno (PSS), que actúa como plantilla. El PSS también proporciona un contraión, que equilibra las cargas en la reacción y dificulta la formación de subproductos como 3,4-etilendioxi-2(5H)-tiofenona, y mantiene los monómeros PEDOT dispersos en agua o soluciones acuosas . [4] El compuesto PEDOT:PSS resultante se puede depositar sobre un soporte conductor como platino , oro , carbono vítreo y óxido de indio y estaño . [5]

Usos

Las aplicaciones de PEDOT incluyen pantallas electrocrómicas y antiestáticas . [6]

También se ha propuesto el uso de PEDOT para energía fotovoltaica , cableado impreso y sensores. [6] [4] Se ha propuesto el uso de PEDOT en interfaces biocompatibles . [7] [8]

Lectura adicional

Referencias

  1. ^ Patente EP 0339340A2, Friedrich Jonas, Gerhard Heywang, Werner Schmidtberg, Jürgen Heinze, Michael Dietrich, "Politiofenos, proceso para su preparación y su uso", publicada el 2 de noviembre de 1989, concedida el 29 de diciembre de 1999, asignada a BAYER AG 
  2. ^ Groenendaal, L.; Zotti, G.; Aubert, P.-H.; Waybright, SM; Reynolds, JR (5 de junio de 2003). "Electroquímica de derivados de poli(3,4-alquilendioxitiofeno)". Materiales avanzados . 15 (11): 855–879. doi :10.1002/adma.200300376. S2CID  95453357.
  3. ^ Heywang, Gerhard; Jonas, Friedrich (1992). "Poli(alquilendioxitiofenos: nuevos polímeros conductores muy estables". Materiales avanzados . 4 (2): 116–118. doi :10.1002/adma.19920040213.
  4. ^ ab Kirchmeyer, S.; Reuter, K. (2005). "Importancia científica, propiedades y crecientes aplicaciones del poli(3,4-etilendioxitiofeno)". J. Mater. Chem. 15 (21): 2077–2088. doi :10.1039/b417803n.
  5. ^ Sun, Kuan; Zhang, Shupeng; Li, Pengcheng; Xia, Yijie; Zhang, Xiang; Du, Donghe; Isikgor, Furkan Halis; Ouyang, Jianyong (julio de 2015). "Revisión de la aplicación de PEDOT y PEDOT:PSS en dispositivos de conversión y almacenamiento de energía". Revista de ciencia de materiales: materiales en electrónica . 26 (7): 4438–4462. doi :10.1007/s10854-015-2895-5. S2CID  137534972.
  6. ^ ab Groenendaal, LB; Jonas, F.; Freitag, D.; Pielartzik, H.; Reynolds, JR (2000). "Poli(3,4-etilendioxitiofeno) y sus derivados: pasado, presente y futuro". Adv. Mater. 12 (7): 481–494. doi :10.1002/(SICI)1521-4095(200004)12:7<481::AID-ADMA481>3.0.CO;2-C.
  7. ^ Donahue, Mary J.; Sanchez-Sanchez, Ana; Inal, Sahika; Qu, Jing; Owens, Roisin M.; Mecerreyes, David; Malliaras, George G.; Martin, David C. (1 de abril de 2020). "Adaptación de las propiedades PEDOT para aplicaciones en bioelectrónica". Ciencia e ingeniería de materiales: R: Informes . 140 : 100546. doi : 10.1016/j.mser.2020.100546 . hdl : 10754/661510 . ISSN  0927-796X. S2CID  212425203.
  8. ^ Cuthbertson, Anthony (17 de agosto de 2020). "El material encontrado por los científicos 'podría fusionar la IA con el cerebro humano'". The Independent .