Molecular-Level Processing of Conjugated Polymers. 4. Layer-by-Layer Manipulation of Polyaniline via Hydrogen-Bonding Interactions

Abstract

The molecular-level layer-by-layer processing of polyaniline with a variety of different nonionic water soluble polymers has been demonstrated. This new type of layer-by-layer adsorption process is driven by hydrogen-bonding interactions and has been accomplished with poly(vinylpyrrolidone), poly(vinyl alcohol), poly(acrylamide), and poly(ethylene oxide). FTIR spectroscopy measurements confirm a high level of hydrogen bonding between polyaniline and the nonionic polymer in the multilayer films. The effects of solution pH and polymer molecular weight on the deposition process were investigated. Comparisons with polyaniline films assembled via an electrostatic mechanism with sulfonated polystyrene indicate that the nonionic polymers adsorb onto polyaniline with a greater density of loops and tails and form highly interpenetrated bilayers with a high polyaniline content. The conductivities of these self-assembled multilayer films were found to be on the order of 1−4 S/cm for films doped with methane sulfonic acid. It was also demonstrated that the deposition process could be carried out with mixed solutions of polyaniline and a nonionic polymer.

Time‐Controlled Desorption of Ultrathin Polymer Films Triggered by Enzymatic Degradation

“…Not only electrostatic interactions but also other interactions between polymers have been utilized for the LbL assembly of functional polymers. [2] The LbL assembly method potentially could be used in applications involving time-controlled desorption of polymer constituents. Several reports have already demonstrated deconstruction (or simple desorption) of LbL assemblies that depend on the preparation conditions and/or the immersion media.…”

Filmes poliméricos ultrafinos produzidos pela técnica de automontagem: preparação, propriedades e aplicações

“…Trabalhos recentes [28][29][30] mostraram que outros tipos de interação, diferentes da atração eletrostática, podem predominar no processo de automontagem. Polímeros condutores como a polianilina e seus derivados encontram-se no estado carregado (dopados) quando em soluções de baixo pH 31 .…”

“…Polímeros condutores como a polianilina e seus derivados encontram-se no estado carregado (dopados) quando em soluções de baixo pH 31 . Verificou-se, entretanto, que estes polímeros podem ser automontados a partir de soluções em pHs elevados, ou seja, como se fossem polímeros neutros 28,29 . Neste caso, o processo de automontagem é governado por interações não iônicas, como ligações de hidrogênio.…”

“…Neste caso, o processo de automontagem é governado por interações não iônicas, como ligações de hidrogênio. Stockton e Rubner 28 verificaram que a quantidade de polianilina adsorvida num filme automontado é maior quando camadas desta são alternadas com camadas de polímeros que têm facilidade de fazer ligações de hidrogênio. Isto se deve ao fato de as cadeias de polianilina não dopada assumirem uma conformação mais enovelada, até mesmo formando agregados na solução 32 , ocupando menos espaço no substrato e facilitando a aproximação e acomodação de mais polímero.…”

“…A deposição alternada de polímeros condutores com polieletrólitos convencionais permitiu a obtenção de filmes ultrafinos, com espessuras entre 200 e 300 Å, homogêne-os e com reprodutibilidade, uma vez que a sua espessura aumentava linearmente com o número de camadas depositadas 38 . Mais tarde, Rubner e Stockton 28 verificaram que filmes de PAni podiam ser obtidos com o polímero no seu estado isolante, ou seja, como um polímero neutro, através de ligações de hidrogê-nio. Neste caso os filmes possuem uma maior quantidade de material adsorvido e, depois de dopados, podem apresentar condutividade elétrica em torno de 4,0 S/cm, valor bastante alto se comparado com filmes de PAni obtidos por outras metodologias.…”