Materiale bazate pe poliazulena, pentru detectarea ionilor metalelor grele

Azulena este un monomer special folosit pentru funcționarea electrozilor datorită polarizării mari, deoarece face posibilă derivarea spontană dintr-un ciclu de 5 atomi legat de un ciclu de 7 atomi.

Studiul nostru se axează pe caracterizarea electro-chimică a voltametriei ciclice, voltametrie pe baza de puls diferențială și voltametrie cu electrozi pe disc rotativ a unui nou monomer azulenic 4-(5-isopropil-3,8-dimetillazulen-1-yl)-2,6-bis((E)-2-(tiofen-2-yl)vinil) piridină (L). A fost folosit pentru a obține electrozi modificați complex cu polimerizare electro-chimică. Electrozii modificați cu pelicule PolyL sunt caracterizate de voltametrie ciclică în soluție de ferocen. Proprietățiile complexe ale materialelor funcționale bazate pe polyL au fost dezvoltate în direcția metalelor grele (Pb, Cd, Hg, Cu) prin tehnica de preconcentrare- striping anodic .

Cuvinte cheie: 4-(5-isopropil-3,8-dimetilazulenă-1-il)-2,6-bis((E)-2-(tiofen-2-il)vinil) piridină, caracterizare electro-chimică, electrozi modificați chimic, Detectarea ionilor metalelor grele

Peliculele polimerice de conducție funcționale au primit o atenție deosebită datorită potențialului lor mare ca materiale electrod de analiză [1, 2]. Electrozii modificați cu peliculă stabilă conțin atașați covalent ditiocabamat [3] sau EDTA [4] fragmente, ce sunt capabile să detecteze Cuprul, Cadmiumul sau plumbul, au fost produse de derivarea chimică a peliculelor acoperite înainte cu elctro-polimerizare pe electrozi. Încorporarea fragmentelor complexe în material polimerice se poate face alternativ prin dopare sau procedure cu schimb de electroni [5]. Totuși, cea mai eficientă abordare către modificarea cu chelatare a electrozilor se află în electro-polimerizarea monomerilor complexi, producând într-un singur pas pelicule funcționale și stabile din polimeri, cu dimensiuni controlate și localizarea concentrațiilor. Această metodă direct este totuși rar utilizată pentru determinarea urmelor de metale și doar câteva exemple pot fi găsite în literature de specialitate. [6 - 8].

Azulena are un ciclu cu 5 atomi (bogat în electroni) ce este conectat la un ciclu cu 7 atomi (numar scăzut de electroni). Derivații azulenei prezintă o electro-oxidare ireversibilă și o ireversibilă [9] sau quasi-reversibilă reducere [10]. Prin electro-oxidare peliculele polimerice pot fi obținute pentru a construi senzori electro-chimici, cum am arătat în lucrăriile noastre recente [11]. Nucleul ciclo-heptanic al molecule poate funcționa ca un acceptor de electroni, pe când nucleul ciclo-pentanic funcționează ca un donor de electroni. Aceasta duce la proprietățiile de atracție de sinteză a materialelor de funcțiune avansate ca: material cu optică non-lineară si proprietăți foto-refractive, materialele catodice pentru bateriile din litiu sau diodele ce emit lumină bazate pe material organice. Derivații din azulenă au fost folosiți foarte rar pentru electro-analiza ionilor metalici. Unele exemple recent publicate folosesc electrozi modificați chimic (CME). Cercetarea performată recent în grupul nostru tinde spre a obține electrozi modificați pentru detectarea ionilor de metale grele.

Sunt diverse metode pentru determinarea metalelor grele din probe de apa bazate pe oxid de fier / compoziție din grafen [11], pasta din carbom cu nano-particule poroase de bismut [12] și grapfene cu oxid de zinc[9]. Această abordare în grupul nostru este bazată pe modificarea complex a electrozilor folosind derivate din azulen [12].

Pentru a dezvolta noi senzori pentru metale grele 4-(5-isopropil-3,8-dimetilazulen1-il)-2,6-bis((E)-2-(tiofen-2-il)vinil)Piridnă (L) a fost sintetizată și folosită pentru a pregăti electrozi modificați cu poliL (Fig. 1).