Ionic exchanges in dodecylbenzenesulfonate doped polypyrrole Part 1. Optical beam deflection studies

Matencio, Túlio; Paoli, Marco; Peres, Rosa C.D.; Torresi, Roberto M.; Torresi, Susana Inês Córdoba de

doi:10.1016/0379-6779(94)02320-x

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“…On oxidation these solvent molecules remain in the polymer matrix [28][29][30] . Bay et al have shown that an osmotic pressure is generated by ionic components of the polymer 4 .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

The effect of film thickness on polypyrrole actuation assessed using novel non-contact strain measurements

Melling

Wilson

Jager

2013

Smart Mater. Struct.

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Micro-actuators have been developed that exploit the electrochemically induced volume change of the electro-active polymer polypyrrole. The strain regime is inherently complex at a physical level and whilst volume change can be estimated indirectly using, for instance, bending beam theory, such methods become unreliable for large deflections owing to limitations in the mathematical model. A new non-contact measuring technique based on laser micrometry is presented to characterize the timedependent expansion of electro-active films such as polypyrrole. Measurements have been made which demonstrate that the observed strain is dependent on film thickness. The new measurement technique is straightforward to perform and it is anticipated that it can be used for future materials development and performance assessment, including long term stability evaluations and operational failure studies of the films.

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“…On oxidation these solvent molecules remain in the polymer matrix [28][29][30] . Bay et al have shown that an osmotic pressure is generated by ionic components of the polymer 4 .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

The effect of film thickness on polypyrrole actuation assessed using novel non-contact strain measurements

Melling

Wilson

Jager

2013

Smart Mater. Struct.

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“…Dentre as técnicas utilizadas para o estudo do fenômeno de transporte de massa, as mais usadas são as técnicas eletroquímicas tradicionais como a voltametria cíclica [32][33][34] , cronoamperometria [32][33] , cronopotenciometria 66 e cronocoulometria 8 e também menos tradicionais como a microbalança de cristal de quartzo [35][36][37][38][39][40][41][42][43] efeito miragem [43][44][45] e espectroscopia de impedância eletroquímica 12,21,[46][47][48][49][50][51][52][53] .…”

Section: Polímeros Condutoresunclassified

“…Conhecida também como "probe beam deflection", "optical beam deflection" ou "deflexão do feixe óptico" essa técnica foi desenvolvida no início dos anos 80 e tem sido aplicada para estudar a difusividade térmica em vidros 103 , difusão de gases em líquidos 104 ou processos de difusão iônica em sistemas eletroquímicos contendo eletrodos metálicos ou eletrodos cobertos com polímeros condutores imersos em solução eletrolítica 44,105 . Neste método, um feixe de laser passa através da interface de transferência de massa do sistema, onde gradientes de índice de refração do líquido associados a gradientes de concentração causam desvio no feixe que é registrado pelo detetor.…”

Section: Efeito Miragemunclassified

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Transporte de massa em polímeros intrinsecamente condutores: importância, técnicas e modelos teóricos

Girotto¹,

Paoli²

1999

Quím. Nova

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Recebido em 4/12/97; aceito em 20/8/98 MASS TRANSPORT IN INTRINSICALLY CONDUCTING POLYMERS: IMPORTANCE, TECH-NIQUES AND THEORETICAL MODELS.In this work we discuss the aspects related to the phenomenon of mass transport in thin electroactive polymer films. Such phenomenon must be considered because the properties and consequent applications of these materials largely depend on the movement of charge carriers, i.e. ions, electrons or holes. The most recent majority of the techniques, methods and theoretical models used in this type of study are gathered and discussed, providing an easy and critical way for choosing the methodology for an investigation.Keywords: mass transport; conducting polymers; electrochemistry. REVISÃO INTRODUÇÃOOs fenômenos que envolvem o transporte iônico em polí-meros condutores diferem daqueles envolvidos no transporte iônico em eletrólitos sólidos poliméricos. Os processos redox em polímeros condutores são, de certa forma, resultantes de processos de entrada e saída de íons na interface entre a matriz polimérica e a solução e movimentos de íons no polímero em si. Os eletrólitos sólidos poliméricos 1-5 são, basicamente formados por um polímero não-condutor que contém um sal iônico dissolvido em sua matriz e o transporte iônico ocorre através do movimento segmental da cadeia polimérica 6 . Trata-se portanto, de um polímero condutor extrínseco. Muitas das aplicações dos polímeros intrinsecamente condutores estão relacionadas às suas propriedades de transporte. Desse modo, tornase indispensável o conhecimento dos mecanismos de transporte de massa nestes materiais.Como veremos, existem técnicas que possuem mais de um modelo teórico para interpretação de seus dados experimentais. Procuramos descrever as técnicas mais utilizadas e os modelos mais recentes propostos pelos autores de maior importância em suas determinadas áreas. As equações matemáticas complexas do tipo Nernst-Planck-Einstein estarão, na maioria dos casos, sendo usadas como princípios na elaboração dos modelos. Por isso, torna-se inevitável uma apresentação matemática mínima na descrição dos modelos teóricos para algumas técnicas. É importante salientar que, em absolutamente todas as técnicas discutidas o desenvolvimento do modelo considera um fundamento químico ou eletroquímico. O MOVIMENTO DE ÍONS: DIFUSÃO OU MIGRAÇÃO?É comum encontrarmos em periódicos ou livros não-especí-ficos da área de eletroquímica os termos "difusão" e "migração" indiscriminadamente. Embora pareçam terminologias semelhantes, devem ser tomados alguns cuidados. Tendo em mente uma cela eletroquímica convencional, i.e. um eletrodo servindo como ânodo e outro como cátodo, durante um processo redox na solução deve-se considerar o movimento de cátions, ânions e qualquer outra espécie capaz de mover-se. A difusão é devida a um gradiente de concentração e a migração a efeitos de campo elétrico. Assim, enquanto a difusão ocorre para todas as espécies, a migração afeta somente espécies carregadas, devido à existência de dipolos permanentes ou dipolosinduzidos 7 . Nas...

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“…The hysteresis phenomenon occurring in redox processes of PCE has been evidenced by several experimental means, including electrochemical, [1][2][3][4][5] spectroelectrochemical, 1,6,7 and spectrophysical 1,[8][9][10][11][12] techniques. This type of hysteresis can be characterized through the charge-potential curves of the surface redox reaction, if no mass transfer kinetically limits the transformation.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Analysis of hysteresis phenomenon as observed from voltammetric data of conducting polymers: part I

Matencio¹,

Pernaut²,

Vieil³

2003

J. Braz. Chem. Soc.

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Estudamos o fenômeno de histerese inerente aos processos redox dos polímeros condutores eletrônicos (PCE). As histereses foram separadas em duas classes: i) as histereses dinâmicas constituídas por componentes cinéticas e ôhmicas e ii) as histereses estacionárias ou termodinâmicas. Efetuamos uma análise matemática das histereses dinâmicas observadas nos voltamogramas cíclicos de dois polímeros: a polianilina (PANI) e o poli(3-metiltiofeno) (P3MT). Mostrou-se que no caso do P3MT a histerese é principalmente cinética devido à velocidade de uma das etapas do processo redox com também uma componente ôhmica relacionada à existência de uma impedância elétrica em serie com o sistema eletroquímico. No caso da PANI, observou-se que a histerese é independe da corrente, o que é característico de uma histerese termodinâmica.The hysteresis phenomenon inherent to redox processes of Electronic Conducting Polymers (ECP) has been studied. Hysteresis was divided into two classes: i) dynamic hysteresis, containing a kinetic and an ohmic component and ii) stationary or thermodynamic hysteresis. A mathematical analysis was performed on the dynamic hysteresis observed in cyclic voltammograms of two polymers: polyaniline (PANI) and poly(3-methylthiophene) (P3MT). It has been shown that in the case of P3MT, the hysteresis is mainly kinetic due to the rate of one of the steps of the redox process. However, an ohmic component related to the existence of an electrical impedance in series with the electrochemical system is also present. As for PANI, hysteresis is current independent, which is characteristic of thermodynamic hysteresis.

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Ionic exchanges in dodecylbenzenesulfonate doped polypyrrole Part 1. Optical beam deflection studies

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The effect of film thickness on polypyrrole actuation assessed using novel non-contact strain measurements

The effect of film thickness on polypyrrole actuation assessed using novel non-contact strain measurements

Transporte de massa em polímeros intrinsecamente condutores: importância, técnicas e modelos teóricos

Analysis of hysteresis phenomenon as observed from voltammetric data of conducting polymers: part I

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