Závěrečná zpráva grantu 188/2003/B-FYZ/MFF

Název projektu:Vliv teploty a vlhkosti na elektrické vlastnosti polyanilinu
Hlavní řešitel:RNDr. Eva Tobolková
Spoluřešitelé: RNDr. Jan Prokeš, CSc.; RNDr. Ivo Křivka, CSc.; Oleksiy Starykov
Období řešení:2003-2003
Celková dotace:80 tis. Kč

Souhrn výsledků

1. přímou polymerací byly připraveny vrstvy polyanilinhydrochloridu, polyanilinsulfátu a polyanilinfosfátu na skleněných podložkách pro měření elektrické vodivosti a na křemíkových okénkách pro měření infračervených spekter. Byla měřena tloušťka vrstev, jednak pomocí surfometru, jednak interferenční metodou. Získané hodnoty řádu 100nm jsou v dobrém souladu s výsledky dřívějších měření. 2. byly sledovány změny elektrické vodivosti na vrstvách polyanilinhydrochloridu v závislosti na vlhkosti prostředí (35-90% rel.vlh.) při 3 teplotách (70, 80, 90°C); pro několik vzorků byla proměřena jejich FTIR spektra před a po degradaci . Závislosti elektrické vodivosti na čase vykazují pro vyšší vlhkosti anomální chování, kdy po počátečním poklesu vodivosti dochází k jejímu opětovnému růstu. Toto nebylo dosud pozorováno. Pro teplotu stárnutí 90°C byl průběh závislostí fenomenologicky popsán. Tento popis je v dobrém souladu s teoretickou představou granulární struktury, ve které se vedení elektrického proudu uskutečňují přeskoky mezi vodivými zrny vnořenými v nevodivé matrici a za pokles vodivosti je pak odpovědné zvětšení vzdálenosti mezi vodivými zrny v důsledku zmenšování jejich geometrických rozměrů. Závislosti vodivosti na čase jsou při nižších teplotách stárnutí komplikovanější a jejich analýze se budeme ještě věnovat. Studium infračervených spekter potvrdilo změnu struktur odpovídající deprotonaci polyanilinchloridul, nikoliv jeho oxidaci. 3. byly sledovány změny elektrické vodivosti na vrstvách polyanilinhydrochloridu , polyanilinsulfátu a polyanilinfosfátu při teplot 150°C; byla proměřena FTIR spektra před a po degradaci vzorků. Bylo potvrzeno, že rychlost stárnutí elektrické vodivosi silně závisí na druhu aniontu, aniont navíc ovlivňuje i tvar této závislosti. Porovnáním výsledků měření elektrické vodivosti pro jednotlivé soli vychází jako nejstabilnější polyanilinsulfát, což potvrzuje i studium FTIR spekter. Poster: 1.E.Tobolkova, Thermal Degradation of Conducting Polyaniline Films, 12th Annual Conference of Doctoral Students - WDS 2003 , Prague, 10th June - 13th June, 2003 2. E. Tobolková , J. Prokeš , I. Křivka , M. Trchová , J. Stejskal: Ageing of polyaniline flms related to temperature and humidity, “DEGRADATION, STABILIZATION AND RECYCLING OF POLYMERS“ pořádané ÚMCH ČAV ve spolupráci s IUPAC v Praze ve dnech 14 - 17 července 2003 3. I.Šeděnková, E. Tobolková, M. Trchová, J. Stejskal: Degradation of conducting polymer films, “DEGRADATION, STABILIZATION AND RECYCLING OF POLYMERS“ pořádané ÚMCH ČAV ve spolupráci s IUPAC v Praze ve dnech 14 - 17 července 2003
4. E. Tobolková , J. Prokeš , I. Křivka , M. Trchová , J. Stejskal: Ageing of polyaniline flms: influence of temperature and humidity, “INTERNATIONAL CONFERENCE ON MODIFIED POLYMERS” pořádané Slovenskou akademií věd ve dnech 5.- 8.října 2003 na Slovensku Článek: E.Tobolkova, Thermal Degradation of Conducting Polyaniline Films, WDS 2003 - Proceedings of Contributed Papers, Proceedings of the 12th Annual Conference of Doctoral Students - WDS 2003, Prague, 10th June - 13th June, 2003, Edited by J. Šafránková (jana.safrankova@mff.cuni.cz), MATFYZPRESS, Prague, 2003, ISBN 80-86732-18 M. Trchová, I. Šeděnková, E. Tobolková, J. Stejskal: FTIR spectroscopic and conductivity study of the thermal degradation of polyaniline films, Polymer Degradation and Stabilization, in print