Sintesi nanofibre di polianilina
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 asd

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)  [Perocoloso per la salute] [Ossidante] [Irritante]
- Anilina   [Tossico] [Corrosivo] [Infiammabile] [Perocoloso per la salute] [Pericoloso per l'ambiente]
- HCl 1 M  [Corrosivo]

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.

   

Sarebbe stato bello mettere anche le foto al SEM, ma non era agibile  *Tsk, tsk*

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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Grande Myttex. Ottima sintesi.
I colori che si formano sono stupendi. L'anilina di base è incolore/giallo paglierino... L'ho vista anche diventare nero pece (il famoso nero di anilina) in bottiglie lasciate al tempo in angoli di vecchi laboratori.
Quando la dovevo usare e non era nuova mi toccava fare magie per recuperarla...
Non conoscevo questo polimero. Interessante.
Peccato non averle osservate con SEM... Ma sarà per un'altra volta :-)
La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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[-] I seguenti utenti ringraziano Geber per questo post:
myttex
L'anilina non la possiedo, ma un po' di acetanilide si, di HCl ovviamente ne ho, mi manca il persolfato... aggiungo questa sintesi alla lunga lista di cose da fare "prima o poi"
Cordiali saluti,
Edoardo 


"Solo due cose sono infinite, l'universo e la stupidità umana, e sulla prima ho dei dubbi"  (A.Einstein)
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Le ammine aromatiche si degradano facilmente a contatto con aria, ossigeno, ioni metallici, luce, basi e acidi e miscele di tutti questi agenti.
" Trasformare rifiuti in risorse "

https://www.youtube.com/watch?v=yNikr1W5zWk
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(2021-05-07, 16:56)zodd01 Ha scritto: Le ammine aromatiche si degradano facilmente a contatto con aria, ossigeno, ioni metallici, luce, basi e acidi e miscele di tutti questi agenti.

In sintesi si degradano pure se le osservi troppo a lungo e gli stai sulle balle asd
"Perennemente indeterminato come Heisemberg"
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Sì, hai ragione zodd01. Le ammine sono scandalose asd
La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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