Khairunnisa, Alda (2016) Adsorption And Electrochemical Polymerization Of Pyrrole On Au(100) Electrode As Examine By In Situ Scanning Tunneling Microscopy. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Mempelajari struktur molekul dan konformasi polypyrrole (PPY) penting untuk memahami sifat elektrokimia mereka sebagai polimer konduktor. Tesis ini descirbes, untuk pertama kalinya, in situ pemindaian tunneling mikroskop (STM) pencitraan adsorpsi molekuler dan polimerisasi pyrrole pada au (100) elektroda kristal tunggal. Hasil yang diperoleh mengungkapkan AU (100) yang sangat dipesan - (√ `√` pyrrole + bisulfat (HSO4-) pada 0,55 v vs elektroda hidrogen reversibel (RHE) dengan cakupan 0,125. Pemindaian STM terus menerus di E 0.8V membicarakan polimer PPI dengan asumsi struktur berliku . Sementara itu, hasil voltammetri dicatat dalam 0,1 m H2SO4 yang mengandung 30 mm pyrrole menunjukkan sepasang puncak reversibel pada 0,42 v, dikaitkan dengan adsorpsi pirol. Arus oksidasi meningkat terutama pada 0,8 V, karena molekul pirus dioksidasi dan dipolimerisasi. Sebaliknya, STM Mengungkapkan adlayer pyrrole yang tidak teratur pada elektroda AU (111) dan hasil voltametri menunjukkan sebagian besar profil tanpa fitur. Modifikasi AU (100) dengan adlayer yodium dapat memperkuat interaksi antara PPY dan AU (100), yang membantu mencapai gambar STM resolusi tinggi . Dibantu dengan gambar STM resolusi molekuler, seseorang mengakui bahwa PPY yang disiapkan dapat memiliki hubungan tidak hanya α-α, tetapi juga kopling α-β, meskipun yang terakhir relatif tidak penting. Setelah ppy teroksidasi, H. So4- anion ditarik ke dalam film dengan bermuatan positif PPY. Interaksi ini menghasilkan PPY dengan struktur molekul bengkok dalam konjikan syn atau anti. Hasil CV dan STM juga diperoleh dengan PPY yang terbentuk pada pH 4 0,1 m K2SO4 (disesuaikan dengan menambahkan H2SO4), mengungkapkan pyrrole oligomer dan molekul PPY secara struktural mirip dengan yang terlihat dalam 0,1 m H2SO4, meskipun tingkat polimerisasi lambat di pH yang lebih tinggi medium. Hasil FTIR yang diperoleh dengan PPY yang disiapkan memiliki pita penyerapan yang sama pada 1586, 1280, 900, dan 820 cm-1, yang dianggap berasal dari obligasi C = C dan CN dan menekuk ikatan CH II tanpa keberadaan C = O kelompok. Dengan demikian, hasil IR ini menunjukkan bahwa kedua elektrolit dapat memiliki struktur molekul yang ideal dari PPY.
English Abstract
Studies the molecular structures and conformation of polypyrrole (Ppy) are important to the understanding of their electrochemical properties as a conducting polymer. This thesis descirbes, for the first time, in situ scanning tunneling microscopy (STM) imaging the molecular adsorption and polymerization of pyrrole on Au (100) single crystal electrode. Obtained results reveal highly ordered Au(100) – ( √ √ pyrrole + bisulfate (HSO4- ) at 0.55 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE) with 0.125 coverage. Continuous STM scanning at E 0.8V discerns Ppy polymers assuming winding structures. Meanwhile, voltammetric results recorded in 0.1 M H2SO4 containing 30 mM pyrrole show a pair of reversible peak at 0.42 V, attributed to pyrrole adsorption. The oxidation current increases notably at 0.8 V, as pyrrole molecule is oxidized and polymerized. By contrast, STM reveals a disordered pyrrole adlayer on Au(111) electrode and the voltammetry result shows mostly featureless profile. Modification of Au (100) with an iodine adlayer can strengthen interaction between Ppy and Au(100), which helps in achieving high-resolution STM images. Aided by molecular resolution STM images, one recognizes that the as-prepared Ppy can have linkages of not only α-α, but also α-β coupling, although the latter is relatively unimportant. After Ppy is oxidized, HSO4- anions are drawn into the film by positively charged Ppy. This interaction generates Ppy with crooked molecular structure in syn or anti conformations. CV and STM results are also obtained with Ppy formed in pH 4 0.1 M K2SO4 (adjusted by adding H2SO4), revealing oligomer pyrrole and Ppy molecules structurally similar to those seen in 0.1 M H2SO4, although the rate of polymerization was slow in the higher pH medium. FTIR results obtained with the as-prepared Ppy have same absorption bands at 1586, 1280, 900, and 820 cm-1, which are ascribed to stretching of C=C and C-N bonds and bending of C-H bond ii without presence C=O functional group. Thus, these IR results suggest that both electrolytes can have the ideal molecular structure of Ppy.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/547.593/KHA/a/2016/041702306 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 547 Organic chemistry > 547.5 Cyclic compounds |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Kimia, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 05 May 2017 16:08 |
| Last Modified: | 05 May 2017 16:08 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157557 |
Actions (login required)
 |
View Item |