No mundo das reações catalíticas, polímeros criados por eletropolimerização estão atraindo atenção renovada. Um grupo de pesquisadores chineses recentemente forneceu a primeira caracterização detalhada das propriedades eletroquímicas de filmes finos de polianilina e ácido poliaspártico (PASP). No AIP Advances , a equipe usou uma ampla gama de testes para caracterizar os polímeros, especialmente sua capacidade de catalisar a oxidação de materiais usados ​​popularmente, hidroquinona e catecol.

Este novo artigo marca um dos primeiros pares de testes eletroquímicos padrão com análise de ressonância magnética nuclear (NMR) em tal aplicação. "Como esses materiais podem ser facilmente preparados em um campo elétrico e são econômicos e ecológicos, achamos que eles têm potencial para serem amplamente usados, "disse Shuo-Hui Cao, um autor no papel.

Embora o PASP tenha mostrado excelentes respostas eletrocatalíticas às moléculas biológicas, novas áreas de investigação exploraram a capacidade do material de reduzir o potencial de oxidação em reações de redução de oxidação. Reduzir o potencial de oxidação é a chave para encontrar outros usos para dois materiais usados ​​extensivamente como matérias-primas e intermediários sintéticos em produtos farmacêuticos, hidroquinona e catecol.

Polímeros condutores, como polianilina, têm chamado a atenção por sua alta condutividade e baixo custo. Para entender melhor esses materiais, Cao e seus colegas testaram o quão bem PASP e polianilina foram capazes de oxidar hidroquinona e catecol usando várias técnicas eletroquímicas padrão, incluindo espectrofotometria de infravermelho com transformada de Fournier de reflexão total atenuada, voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica.

Usando NMR baseado em prótons, eles monitoraram o progresso de cada reação medindo diretamente a rapidez com que os reagentes foram usados ​​e os produtos foram criados. Cao disse que seu trabalho usando análise de NMR em catecol visa preencher uma lacuna encontrada na literatura.

"A técnica de NMR nos permite descobrir mais sobre sua estrutura molecular e comparar melhor as características dos catalisadores quantitativamente, "Cao disse.

O grupo descobriu que os eletrodos modificados com polímero melhoravam a condutividade. A atividade catalítica da PASP, tanto da hidroquinona quanto do catecol, superou a da polianilina por um fator de dois. Estudos posteriores de NMR confirmaram que as transformações moleculares induzidas eletricamente permitiram que o PASP servisse como um melhor catalisador.

As descobertas levaram os pesquisadores a postular que filmes finos eletropolimerizados com ácido poliaspártico podem ser mais adequados para uso como catalisadores do que a polianilina em muitas situações.

Cao disse que espera desenvolver ainda mais as técnicas de RMN que combinem com os testes eletroquímicos. Até aqui, o grupo usou um tipo de NMR que incorpora uma dimensão de análise de frequência. Além de poder examinar novos recursos de materiais, o uso de técnicas bidimensionais permitirá ao grupo estender seu trabalho a moléculas mais complicadas.