1. Введение..................................................................................................................................6
1. Глава 1. Свойства электроактивных материалов на основе проводящих полимеров
(обзор литературы)...............................................................................................................14
1.1. Проводящие полимеры и модифицирующие электроактивные покрытия на их
основе ....................................................................................................................................14
1.2. Свойства порфирина и его металлокомплексов.........................................................24
1.3. Введение порфиринового макроцикла в электроактивную матрицу.......................30
1.4. Основные направления использования порфиринсодержащих материалов...........33
1.5. Заключение ....................................................................................................................41
2. Глава 2. Объекты и методы исследования .........................................................................43
2.1. Электрохимические методы получения покрытий и определения их
характеристик .......................................................................................................................43
2.1.1. Подготовка растворителей, реагентов, электролитов и электродов.................43
2.1.2. Электрополимеризация порфина магния и редокс-отклики полипорфиновых
покрытий...........................................................................................................................47
2.1.3. Определение количественных характеристик процессов электрополимеризации
и электроактивности получаемых полимерных покрытий..........................................48
2.2. Спектроэлектрохимические измерения ......................................................................49
2.3. Электрохимическое пьезокварцевое микровзвешивание..........................................52
2.4. Методы изучения характеристик полипорфиновых покрытий ................................57
2.4.1. Спектроскопия в УФ-видимой области...............................................................57
2.4.2. ИК-спектроскопия .................................................................................................57
2.4.3. Микроскопические методы (сканирующая электронная микроскопия,
атомно-силовая микроскопия)........................................................................................58
2.4.4. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия ................................................58
2.4.5. Метод in situ измерения зависимости удельной электропроводности тонкой
электроактивной пленки на поверхности электрода в контакте с раствором
электролита от потенциала электрода ...........................................................................59
3. Глава 3. Электрополимеризация порфина магния и характеристики получаемого
полипорфинового продукта.................................................................................................65
3.1. Зависимость процесса электрополимеризации порфина магния от условий его
проведения ............................................................................................................................65
3
3.1.1. Различные органические растворители ...............................................................65
3.1.2. Влияние протон-акцепторной добавки................................................................80
3.1.3. Влияние режима полимеризации .........................................................................89
3.1.4. Электрополимеризация порфина магния на вращающемся дисковом электроде
с кольцом (ВДЭК)............................................................................................................98
3.2. Определение количества связей между мономерными звеньями внутри
полипорфина магния. Зарядовый баланс в ходе процесса электрополимеризации ....105
3.2.1. Спектроэлектрохимия .........................................................................................106
3.2.2. Комбинация спектроэлектрохимии и электрохимического пьезокварцевого
микровзвешивания.........................................................................................................108
3.3. Выводы.........................................................................................................................124
4. Глава 4. Постмодификация пленок полипорфина магния .............................................126
4.1. Замена иона Mg(II) в полипорфине магния методом ионного обмена ..................126
4.1.1. Деметаллирование мономерных звеньев порфина магния в составе
полимерного покрытия для получения безметаллического полипорфина pH2P.....126
4.1.2. Реметаллирование безметаллического полипорфина pH2P методом
препаративной обработки солями металлов (Co, Mn, Fe, Cu) ..................................131
4.1.3. Электрохимически индуцированный ионный обмен внутри полипорфиновой
пленки (Co, Mn, Fe, Cu).................................................................................................136
4.1.3.1. Получение полиметаллопорфинов в жестких условиях (в
концентрирванных растворах солей металлов) .....................................................136
4.1.3.2. Получение полиметаллопорфинов в мягких условиях (в разбавленных
растворах солей металлов).......................................................................................146
4.2. Окислительная трансформация полипорфиновых и полиметаллопорфиновых
пленок ..................................................................................................................................151
4.3. Электропроводность полипорфиновых и полиметаллопорфиновых пленок........165
4.4. Выводы.........................................................................................................................167
5. Глава 5. Использование полиметаллопорфиновых покрытий для потенциальных
практических приложений ................................................................................................168
5.1. Полипорфиновые пленки в качестве псевдоемкости суперконденсаторов ..........168
5.2. Электрокаталитическая активность полиметаллопорфинов в процессе
восстановления кислорода ................................................................................................176
5.3. Полиметаллопорфиновые пленки в качестве чувствительного элемента
сенсоров...............................................................................................................................179
5.3.1. Вольтамперометрические сенсоры ....................................................................179
4
5.3.2. Гравиметрические сенсоры.................................................................................186
5.4. Выводы.........................................................................................................................188
6. Заключение .........................................................................................................................189
7. Список литературы ............................................................................................................191
