myttex
2021-05-06 17:43
Come riportato da Huang e Kaner [1] vorrei riportare una sintesi molto semplice e suggestiva fatta di recente: nanofibre di polianilina. Ovviamente da fare in un laboratorio vero
Da Wikipedia possiamo leggere che la polianilina "è un polimero conduttore della famiglia dei polimeri ad asta semi-flessibile. Anche se il composto stesso è stato scoperto più di 150 anni fa, solo a partire dai primi anni 80 la polianilina ha catturato l'intensa attenzione della comunità scientifica, grazie alla riscoperta della sua elevata conducibilità elettrica".
Basta fare una veloce ricerca in letteratura [2] per scoprire che si tratta di un polimero versatilissimo. Parliamo di interruttori molecolari (molecular switches): "con particelle d'oro di ∼2 nm coltivate su nanofibre di polianilina, il dispositivo può essere commutato dallo stato off a quello on a >= 3 V"; ma anche in sensoristica e in elettronica organica (organic electronics). Le proprietà delle nanofibre, inoltre, rispettano quelle della polianalina bulk, fornendo così innumerevoli vantaggi di miniaturizzazione.
La sintesi è la seguente, e necessita dei seguenti reagenti:
- Perossidisolfato d'ammonio (o persolfato d'ammonio)
- Anilina
- HCl 1 M
E' stato utilizzato un rapporto molare 4:1 anilina/persolfato.
Una soluzione (A) di 20 mL HCl 1 M e 0,60 g (3,2 mmol) di anilina e una soluzione (B) di 20 mL HCl 1 M e 0,36 g (0,8 mmol) di persolfato di ammonio sono mescolati insieme e mescolati per 1 minuto e poi lasciati fermi. Dopo 2 min, la soluzione da incolore è diventata ciano, poi blu e infine nero scuro/smeraldo, colore caratteristico delle fibre di polianilina. La soluzione è stata tenuta a riposo per 12 ore in un becher coperto da parafilm, così da far andare la reazione di polimerizzazione, quindi è stata centrifugata a 4100 rpm per 20' a temperatura ambiente (25 °C); il solvente è stato decantato e le nanofibre sono state lavate 4 volte con acqua deionizzata (centrifugando ad ogni passaggio).
Di seguito mostro il video dove viene mostrato il cambiamento di colore.
Myt
Riferimenti:
[1] Huang, J., & Kaner, R. B. (2004). Nanofiber Formation in the Chemical Polymerization of Aniline: A Mechanistic Study. Angew. Chem. Int. Ed., 43(43), 5817–5821. doi: 10.1002/anie.200460616
[2] Li, D., Huang, J., & Kaner, R. B. (2009). Polyaniline Nanofibers: A Unique Polymer Nanostructure for Versatile Applications. Acc. Chem. Res., 42(1), 135–145. doi: 10.1021/ar800080n
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