Poli(3,4-etilendioxitiofeno)

El poli(3,4-etilendioxitiofeno) ( PEDOT o PEDT ; nombre IUPAC poli(2,3-dihidrotieno[3,4- b ][1,4]dioxano-5,7-diilo)) es un polímero conductor basado en 3,4-etilendioxitiofeno o EDOT. Fue descrito por primera vez por Bayer AG en 1989. ^{[ 1 ]}

El PEDOT posee muchas propiedades ventajosas en comparación con los politiofenos conductores anteriores, como los 3-alquiltiofenos . Por ejemplo, el polímero es ópticamente transparente en su estado conductor y tiene alta estabilidad, banda prohibida moderada y bajo potencial redox . ^{[ 2 ] [ 3 ]} Su principal desventaja es su baja solubilidad , que se sortea parcialmente mediante el uso de materiales compuestos como PEDOT:PSS y PEDOT-TMA .

El polímero se genera por oxidación . El proceso comienza con la producción del catión radical del monómero EDOT, [C₂H₄O₂C₄H₂S _{] ⁺} . ^Este catión se adiciona a un EDOT neutro , seguido de desprotonación. La conversión idealizada mediante _{peroxidisulfato} se muestra _{a continuación} :

n C ₂ H ₄ O ₂ C ₄ H ₂ S + n (OSO ₃ ) ₂ ²⁻ → [C ₂ H ₄ O ₂ C ₄ S] _n + 2n HOSO ₃ ⁻

La polimerización se suele llevar a cabo en presencia de poliestireno sulfonato (PSS), que actúa como plantilla. El PSS también proporciona un contraión que equilibra las cargas en la reacción e impide la formación de subproductos como la 3,4-etilendioxi-2(5H)-tiofenona, y mantiene los monómeros de PEDOT dispersos en agua o soluciones acuosas . ^{[ 4 ]} El compuesto PEDOT:PSS resultante puede depositarse sobre un soporte conductor como platino , oro , carbono vítreo y óxido de indio y estaño . ^{[ 5 ]}

Las aplicaciones del PEDOT incluyen pantallas electrocrómicas y antiestáticos . ^{[ 6 ]} El PEDOT también se ha propuesto para energía fotovoltaica , cableado impreso y sensores. ^{[ 6 ] [ 4 ]} El PEDOT se ha propuesto para su uso en interfaces biocompatibles . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Se mejoró la conductividad y el área superficial del PEDOT, convirtiéndolo en un material prometedor para supercondensadores . Investigadores de la UCLA desarrollaron una estructura de nanofibras mediante un proceso de crecimiento en fase gaseosa, aumentando su capacidad de almacenamiento de carga casi diez veces en comparación con el PEDOT convencional. Esta nueva estructura exhibió una conductividad 100 veces mayor, un aumento de cuatro veces en el área superficial y una capacidad de almacenamiento de carga de 4600 mF/cm², manteniendo una durabilidad excepcional con más de 70 000 ciclos de carga. Estas mejoras permitieron una carga más rápida, una mayor eficiencia y una vida útil más prolongada, posicionando al PEDOT como un fuerte candidato para el almacenamiento de energía de próxima generación en sistemas de energía renovable y vehículos eléctricos. ^{[ 9 ]}

• Bello, A.; Giannetto, M.; Mori, G.; Seeber, R.; Terzi, F.; Zanardi, C. (2007). "Optimización de la forma de onda de potencial DPV para la determinación de ácido ascórbico en electrodos modificados con PEDOT". Sensors and Actuators B: Chemical . 121 (2): 430. Bibcode : 2007SeAcB.121..430B . doi : 10.1016/j.snb.2006.04.066 . hdl : 11380/621556 .
• Kumar, S. Senthil; Mathiyarasu, J.; Phani, KLN; Yegnaraman, V. (2005). "Determinación simultánea de dopamina y ácido ascórbico en un electrodo de carbono vítreo modificado con poli(3,4-etilendioxitiofeno)". Journal of Solid State Electrochemistry . 10 (11): 905. doi : 10.1007/s10008-005-0041-7 . S2CID 95645292 . 
• Zhang, Xinyu; MacDiarmid, Alan G.; Manohar, Sanjeev K. (2005). "Síntesis química de nanofibras de PEDOT". Chemical Communications (42): 5328–30 . doi : 10.1039/b511290g . PMID 16244744 .