Siembra de nanofibras

La siembra de nanofibras es un proceso para controlar la morfología general de polímeros conductores sintetizados químicamente. Normalmente, se añade una cantidad catalítica de semillas de nanofibras antes del inicio de la polimerización (reacción) de siembra de nanofibras, donde las semillas actúan como "agentes directores de la morfología" en lugar de plantillas convencionales (véanse los métodos de plantillas rígidas o blandas).

Se desarrolló un nuevo método sintético, denominado siembra de nanofibras, ^¹ para controlar la morfología global de polímeros orgánicos electrónicos sintetizados químicamente. Se pueden sintetizar grandes cantidades de nanofibras de polímeros conductores , como la polianilina , en un solo paso, sin necesidad de plantillas, tensioactivos, polímeros o disolventes orgánicos ^{convencionales.³}

Los métodos convencionales de polimerización oxidativa para obtener polímeros conductores nanoestructurados incluyen el uso de plantillas rígidas como zeolitas, ópalos y membranas con poros de tamaño controlado, o plantillas blandas como polímeros y tensioactivos. También se ha descrito un método "sin plantilla" en el que el uso de aniones orgánicos grandes da como resultado nanofibras y nanotubos de polianilina con diámetros promedio en el rango de 650-80 nm. ¹

La síntesis estándar de polianilina produce una morfología granular . Sin embargo, si la reacción convencional se inicia con 1-4 mg (cantidades de semillas) de nanofibras de polianilina presintetizadas (las semillas de nanofibras podrían prepararse mediante polimerización interfacial), la morfología global cambia drásticamente de granular a nanofibrilar. Además, se observaron valores de capacitancia aumentados en las nanofibras de polianilina sintetizadas mediante el método de siembra de nanofibras. La polimerización oxidativa también puede iniciarse con otros materiales nanoestructurados, como las nanofibras de pentóxido de vanadio , donde las nanofibras _{de V₂O₅ (i) inician rápidamente el crecimiento del polímero fibrilar y} (ii) se disuelven lentamente en HCl acuoso 1,0 M, lo que elimina los pasos de eliminación del molde. Por lo tanto, solo se necesitan cantidades catalíticas (4 mg) de nanofibras de V₂O₅ antes _del inicio de la polimerización, lo que cambia significativamente la morfología global del precipitado de polímero. Además, los nanotubos de carbono de pared simple y los hexapéptidos nanofibrosos también pueden utilizarse como semillas plantilla. Este método puede extenderse a todas las clases principales de polímeros conductores, incluidos el polipirrol , el PEDOT y otros politiofenos , etc. ^{2 3}

La siembra de nanofibras es un método conveniente para obtener películas delgadas, transparentes y soportadas sobre sustrato de nanofibras de polímeros conductores sin necesidad de realizar ningún proceso a gran escala. ³

1. ^1 Síntesis de nanofibras de polianilina mediante "siembra de nanofibras"Xinyu Zhang, Warren J. Goux, Sanjeev K. ManoharJ. Am. Chem. Soc.;2004; 126(14) pp 4502-4503; (Comunicación)doi:10.1021/ja031867a
2. ^2 Síntesis química de nanofibras de PEDOTXinyu Zhang, Alan G. MacDiarmid, Sanjeev K. ManoharChem. Comm.;2005; 42 pp 5328-5330;doi:10.1039/b511290g
3. ^3 Síntesis a gran escala de nanofibras de polipirrol mediante un método de siembra.Xinyu Zhang, Sanjeev K. Manohar.J. Am. Chem. Soc.;2004;126(40) pp 12714-12715; (Comunicación)doi:10.1021/ja046359v