A reversibly switchable wetting-dewetting system controlled by redox reaction of the regioregular 3-octylthiophene solid film at the electrode surface

• Autorzy: Łapkowski M. , Żak J.

Warianty tytułu

PL

Zjawisko odwracalnego zwilżania powierzchni elektrody towarzyszące reakcji utleniania redukcji regioregularnego 3-oktylotiofenu

• Konferencja: Advanced Materials and Technologies, AMT 2007 : XVIII Physical Metallurgy and Materials Science Conference (XVIII; 18-21.06.2007; Warszawa-Jachranka, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

We report on the effect of redox state on wetting-dewetting process that occurs in the system consisting of oligothiophene thin solid film deposited on gold surface. A model of the process that was earlier proposed in description of nematic liquid crystals has been adopted for the purpose of solid oligothiophene film redox system since regioregular 3-alkylthiophenes have a linear structure with a rigid system of aromatic thiophene rings, thus their molecular structure might be considered as a close to that known for typical molecules forming liquid crystals. The earlier observations of an unexpected decrease of electric conductivity and drastic surface morphology changes of that system are presented and discussed in terms of the proposed model and electrochemical properties of the oligomer film. The theory of wetting-dewetting processes results in a better understanding of the observed phenomena. Recognition and description of these phenomena might be helpful in technological applications of conjugated polymers and oligomers.

PL

Opisany jest wpływ stanu redoksowego na zdolność odwracalnego zwilżania powierzchni granicznej na przykładzie układu elektroda Au/cienka warstwa stałego oligotiofenu. Model takiego procesu zwilżania, który wcześniej proponowano w opisie fazy nematycznej ciekłych kryształów, został adaptowany do przypadku układu utworzonego przez warstwę stałego oligotiofenu, który na elektrodzie ulega reakcji utleniania/redukcji w zależności od przyłożonego potencjału. Regioregularne 3-alkilotiofeny mają strukturę liniową ze sztywnym układem aromatycznym pierścieni tiofenowych, zatem struktura molekularna może być uważana za analogiczną jak w przypadku znanych cząsteczek tworzących ciekłe kryształy. Obserwowane przez nas we wcześniejszych badaniach przypadki niespodziewanego spadku przewodnictwa elektrycznego i gwałtowne zmiany morfologii oligomeru są przedstawione i dyskutowane przy uwzględnieniu proponowanego modelu i właściwości elektrochemicznych oligomeru w fazie stałej. Teoria procesu odwracalnego zwilżania pozwala lepiej rozumieć; obserwowane wcześniej zjawiska, może być także pomocna w technologicznych zastosowaniach polimerów i oligomerów skoniugowanych.

Słowa kluczowe

PL

reakcja utleniania-redukcji; zjawisko odwracalnego zwilżania; elektroda; regioregularny 3-oktylotiofen

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 3-4
• Strony: 186--191
• Opis fizyczny: Bibliogr. 58 poz., rys.

Twórcy

autor

Łapkowski M.

autor

Żak J.

• Faculty of Chemistry, Silesian University of Technology, Gliwice,

Bibliografia

• [1] De Aro J.A., Weton K.D., K.D., Buratto K.D., Lemmer U., Chem. Phys. Lett., Vol. 277, (1997) 532-538.
• [2] Nabetani Y., Yamasaki M., Miura A., Tamai N., Thin Solid Films, Vol. 393, (2001) 329-333.
• [3] Assender H., Bliznyuk V., Porfyrakis K., Science, Vol. 297, (2002) 973-976.
• [4] Xia Y., Quin D., Yin Y., Curr. Opinion Coll. Interf. Sci., Vol. 6, (2001) 54-64.
• [5] Zhang Z., Wang Z., Xing R., Han Y., Polymer, Vol. 44, (2003) 3737-3743.
• [6] Wang H., Composto R.J., Langmuir, Vol. 17, (2001) 2857-2860.
• [7] Sferazza M., Xiao C., Jones R. A. L., Phys. Rev. Lett., Vol. 78, (1997) 3693-3696.
• [8] Thurn-Albrecht T., DeRouchchey J., Russell T.P., Macromolecules, Vol. 33, (1999) 3250-3253.
• [9] Schaffer E., Thurn-Albrecht T., Russell T.P., Steiner U., Europhys. Lett., Vol. 53, (2001) 218-224.
• [10] Dinelli F., Assender H.E., Kirov K., Kolosov O.V., Polymer, Vol. 41, (2000) 4285-4289.
• [11] Bliznyuk V.N., Kirov K., Assender H.E., Briggs G.A.D., Polym. Preprints, Vol. 41, (2000) 4285-4286.
• [12] Barnes K.A., Douglas J.F., Liu D.-W., Karim A., Adv. Coll. Interface Sci., Vol. 94, (2001) 83-104.
• [13] De Gennes P.G., Rev. Mod. Phys., Vol. 57, (1985) 827-856, and references cited therein.
• [14] Binder K., Adv. Polym. Sci., Vol. 138, (1999) 1-89, and references cited therein.
• [15] Jones R.A.L., Richards R.W.: Polymers at surfaces and interfaces, Cambridge University Press, (1999).
• [16] Geoghegan M., Krausch G., Prog. Polym. Sci., Vol. 28, (2003) 261-302, and references cited therein.
• [17] Higgins A.M., Jones R.A.L., Nature, Vol. 403, (2000) 476-478.
• [18] Kargupta K., Sharma A., Langmuir, Vol. 18, (2002) 1893-1903.
• [19] Sehgal A., Ferreiro V., Douglas J.F., Amis E., Kar A., Langmuir, Vol. 18, (2002) 7041-7048.
• [20] Abbott S., Ralston G., Reynolds G., Hayes R., Langmuir, Vol. 15, (1999) 8923-8927.
• [21] Ichimura K., Oh S.-K., Nakagawa M., Science, Vol. 288, (2000) 1624-1626.
• [22] Ianelli A., Merza J., Lipkowski J., J. Electroanal. Chem., Vol. 376, (1994) 49-57.
• [23] Abbott N.L., Gorman C.B., Whitesides G,M., Langmuir, Vol. 11, (1995) 16-21.
• [24] Gallardo B.S., Gupta V.K., Eagerton F.D., Jong L.I., Craig V.S., Shah R.R., Abbott N.L., Science, Vol. 283, (1999) 57-60.
• [25] Lahann J., Mitragotri S., Tran T.-N., Kaido H., Sundaram J., 2126. Choi I. S., Hoffer S., Somorjai G.A., Langer R., Science, Vol. 299, (2003) 371-374.
• [26] Lapkowski M., Kolodziej-Sadlok M., Zak J., Gullierez S., Bidan G., Adv. Mater., Vol. 13, (2001) 803-806.
• [27] Lapkowski M., Zak J., Kolodziej-Sadlok M., Gullierez S., Bidan G., Electrochim. Acta, Vol. 46, (2001) 4001-4006.
• [28] Tour J. M., Chem. Rev., Vol. 96, (1996) 537-568 and ref. cited therein.
• [29] Bauerle P., in Electronic Materials: The Oligomer Approach, Mullen K. and Wegner G., Eds., Wiley-VCH, Weinheim, (1998) p.105.
• [30] Fichou D., Horowitz G., Nishikitani Y., Garnier F., Chemtronics, 3, (1988) 176-179.
• [31] Ostoja P., Guerri S., Impronta M., Zabberoni P., Danieli R., Rossini S., Taliani C., Zamboni R., Adv. Mater. Opt. Electron., 1, (1992) 127-139.
• [32] Fichou D., Ninzi J.-M., Charra F., Pfeffer N., Adv. Mater., Vol. 6, (1994) 54-56.
• [33] Horowitz G., Delannoy Ph., Bouchriha H., Deloffre F. Fave J.-L., Garnier F., Hajlaoui R., Heyman M., Kouki F., Valat P., Wintgrns V., Yassar A., Adv. Mater., Vol. 6, (1994) 752-755.
• [34] Bauerle P., Segelbacher U., Maier A., Mehring M., J. Am. Chem. Soc., Vol. 115, (1993) 10217-10222.
• [35] Zotti G., Schiavon G., Berlin A., Pagani G., Chem. Mater., 5, (1993) 430-434.
• [36] Cornil J., Bredas J.-L., Adv. Mater., Vol. 7, (1995) 295-299.
• [37] Barclay T.M., Cordes A.W., MacKinnon C.D., Oakley R.T., Reed R.W., Chem. Mater., Vol. 9, (1997) 981-990.
• [38] Roncali J., Giffard M., Jubault M., Gorgues A., J. Electroanal. Chem., Vol. 361, (1993) 185-193.
• [39] Audebert P., Hapiot P., Pernaut J.-M., Garcia P., J. Electroanal. Chem., 361, (1993) 283-289.
• [40] Hapiot P., Audebert P., Monnier K., Pernaut J.-M., Garcia P., Chem. Mater., Vol. 6, (1994) 1549-1554.
• [41] Barth M., Gullierez S., Bras G., Bidan G., Lapkowski M., Electrochim. Acta, Vol. 45, (2000) 4409-4417.
• [42] Heinze J., Tsuchincky P., in Electronic Materials: The Oligomer Approach, Mullen K., Wegner G, Eds., Wiley-VCH, Weinheim, (1998) p.479.
• [43] Bidan G., De Nicola G., Enée V., Guillerez S., Chem. Mater., Vol. 10, (1998) 1052.
• [44] Zak J., Lapkowski M., Guillerez S., Bidan G., J. Sol. State Electrochem., Vol. 10, (2006) 134-139.
• [45] Nessakh B., Horowitz G., Garnier F., Deloffre F., Srivastava P., Yassar A., J. Electroanal. Chem., Vol. 399, (1995) 97-103.
• [46] Smela E., Gadegaard N., Adv. Mater., Vol. 11, (1999) 953-957.
• [47] Haring P., Kotz R., Repphun G., Haas O., Siegenthaler H., Appl. Phys. A, Vol. 66, (1998) 481-488.
• [48] Dong S.Z., Cai Q., Liu P., Zhu A.R., Appl. Surf. Sci., Vol. 60/61, (1992) 342-351.
• [49] Vandenbrouck F., Valignat M.P., Cazabat A.M., Phs. Rev. Lett., Vol. 82, (1999) 2693-2696.
• [50] Vrij A., Discuss. Faraday Soc., Vol. 42, (1966) 23-34.
• [51] Ruckenstein E., Jain R.K., J. Chem. Soc., Faraday Trans. II, Vol. 70, (1974) 132-138.
• [52] Brochard-Wyart F., Daillant J., Can. J. Phys., Vol. 68, (1990) 1084-1092.
• [53] Herminghaus S., Jacobs K., Mecke K., Bischof J., Fery A., Ibn-Elhaj M., Schlagowski S., Science, Vol. 282, (1998) 916-919.
• [54] Schlagowski S., Jacobs K., Herminghaus S., Europhys. Lett., Vol. 57, (2002) 519-525.
• [55] Sharma A., Konnur R., Kargupta K., Physica A, Vol. 318, (2003) 262-278.
• [56] Wang H., Composto R.J., Macromolecules, Vol. 35, (2002) 2799-2809.
• [57] Levi M.D., Gofer Y., Aurbach D., Lapkowski M., Vieil E., Serose J., J. Electrochem. Soc., Vol. 147, (2000) 1096-1104.
• [58] Sirringhaus H., Kawase T., Friend R.H., Shimoda T., Inbasekaran M., Wu W., Woo E.P., Science, Vol. 290, (2000) 2123-2126.