En el mundo de las reacciones catalíticas, Los polímeros creados mediante electropolimerización están atrayendo una renovada atención. Un grupo de investigadores chinos proporcionó recientemente la primera caracterización detallada de las propiedades electroquímicas de las películas delgadas de polianilina y ácido poliaspártico (PASP). En Anticipos de AIP , el equipo utilizó una amplia gama de pruebas para caracterizar los polímeros, especialmente su capacidad para catalizar la oxidación de materiales de uso popular, hidroquinona y catecol.

Este nuevo artículo marca uno de los primeros emparejamientos de pruebas electroquímicas estándar con análisis de resonancia magnética nuclear (RMN) en una aplicación de este tipo. "Debido a que estos materiales se pueden preparar fácilmente en un campo eléctrico y son rentables y respetuosos con el medio ambiente, creemos que tienen el potencial de ser ampliamente utilizados, "dijo Shuo-Hui Cao, un autor en el papel.

Aunque PASP ha mostrado excelentes respuestas electrocatalíticas a moléculas biológicas, nuevas áreas de investigación han explorado la capacidad del material para reducir el potencial oxidativo en las reacciones de oxidación-reducción. Reducir el potencial de oxidación es clave para encontrar usos adicionales para dos materiales que se utilizan ampliamente como materias primas e intermedios sintéticos en productos farmacéuticos. hidroquinona y catecol.

Polímeros conductores, como polianilina, han llamado la atención por su alta conductividad y bajo costo. Para comprender mejor estos materiales, Cao y sus colegas probaron qué tan bien PASP y polianilina eran capaces de oxidar la hidroquinona y la catecol utilizando varias técnicas electroquímicas estándar. incluyendo espectrofotometría infrarroja de transformada de Fournier de reflexión total atenuada, voltamperometría cíclica y espectroscopía de impedancia electroquímica.

Usando RMN basada en protones, monitorearon el progreso de cada reacción midiendo directamente la rapidez con la que se usaron los reactivos y se crearon los productos. Cao dijo que su trabajo usando análisis de RMN en catecol busca llenar un vacío que encontraron en la literatura.

"La técnica de RMN nos permite conocer más sobre su estructura molecular y comparar mejor las características de los catalizadores cuantitativamente, "Dijo Cao.

El grupo descubrió que los electrodos modificados con polímero mejoraban la conductividad. Se descubrió que la actividad catalítica de PASP tanto de la hidroquinona como del catecol supera a la de la polianilina en un factor de dos. Los estudios de RMN posteriores confirmaron que las transformaciones moleculares inducidas eléctricamente permitieron que PASP sirviera como un mejor catalizador.

Los hallazgos llevaron a los investigadores a postular que las películas delgadas electropolimerizadas con ácido poliaspártico podrían ser más adecuadas para su uso como catalizadores que la polianilina en muchas situaciones.

Cao dijo que espera desarrollar aún más las técnicas de RMN que se combinen con las pruebas electroquímicas. Hasta aquí, el grupo ha utilizado un tipo de RMN que incorpora una dimensión de análisis de frecuencia. Además de poder examinar nuevas características del material, El uso de técnicas bidimensionales permitirá al grupo extender su trabajo a moléculas más complicadas.