Архів / Том LXXV 2024

Юлія СТЕЦІВ, Михайло ЯЦИШИН, Олександр РЕШЕТНЯК

Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, 79005 Львів, Україна
e-mail: yuliia.stetsiv@lnu.edu.ua

DOI: https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2024.75.127

ОПТИЧНІ ПАРАМЕТРИ ПЛІВОК ПОЛІАНІЛІНУ НА ПОЛІЕТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТНОМУ СУБСТРАТІ

Плівки поліаніліну (ПАн), доповані цитратною кислотою, на поліетилентере-фталатному субстраті синтезовано шляхом хімічної окиснювальної полімеризації з використанням амоній пероксидисульфату як окисника. Оптичну спектроскопію використано для проведення комплексного аналізу синтезованих матеріалів з метою оцінки оптичних параметрів, таких як коефіцієнт поглинання (α), ширина забороненої зони (Eg), енергія Урбаха (Eu), коефіцієнт екстинкції (k), глибина проникнення шару (δ) та показник заломлення (n). Досліджено вплив товщини плівок ПАн на оптичні властивості отриманих матеріалів. З’ясовано, що ширина забороненої зони прямого дозволеного переходу ПАн зменшується зі збільшенням товщини осаджених плівок ПАн.
Pозраховано значення показника заломлення плівок ПАн і порівняно ці результати зі значеннями, які отримали за результатами експерименту.

Ключові слова: поліанілін, плівки, ширина забороненої зони.

Література:

1. Wadatkar N.S., Waghuley S.A. Characterizing the electro-optical properties of polyaniline/poly(vinyl acetate) composite films as-synthesized through chemical route. Results Surf. Interfaces. 2021. Vol. 4. P. 100016. (https://doi.org/10.1016/j.rsurfi.2021.100016).
2. Giri H., Dowell T.J., Almtiri M. et al. Chapter Polyaniline derivatives and their applications / Polyaniline – From Synthesis to Practical Applications. 2023. P. 1–30. (htps://doi.org/ 10.5772/intechopen.1001940).
3. Sharma N., Singh A., Kumar N. et al. A review on polyaniline and its composites: from synthesis to properties and progressive applications. J. Mater. Sci. 2024. Vol. 59. P. 6206–6244. (htps://doi.org/10.1007/s10853-024-09562-z).
4. Majeed A.H., Mohammed L.A., Hammoodi O.G. et al. A Review on Polyaniline: Synthesis, Properties, Nanocomposites, and Electrochemical Applications. Int. J. Polym. Sci. 2022. P. 1–19. (https://doi.org/10.1155/2022/9047554).
5. Stetsiv Yu.A., Yatsyshyn M.M., Nykypanchuk D. et al. Characterization of polyaniline thin films prepared on polyethylene terephthalate substrate. Polym. Bull. 2021. Vol. 78. P. 6251–6265. (https://doi.org/10.1007/s00289-020-03426-7).
6. Shishkanova T.V., Matějka P., Král V. et al. Optimization of the thickness of a conducting polymer, polyaniline, deposited on the surface of poly(vinyl chloride) membranes: a new way to improve their potentiometric response. Anal. Chim. Acta. 2008. Vol. 624(2). P. 238–246. (https://doi.org/10.1016/j.aca.2008.07.001).
7. Kolhar P., Sannakki B., Verma M.et al. Synthesis, Characterization and Investigation of Optical and Electrical Properties of Polyaniline/Nickel Ferrite Composites. Nanomaterials. 2023. Vol. 13(15). P. 2223. (https://doi.org/10.3390/nano13152223).
8. Thakur Y.S., Acharya A.D., Sharma S. et al. Reinforcement of V₂O₅ nanoparticle in polyaniline to improve the optical and UV-shielding properties. Results Opt. 2023. Vol. 11(1). P. 100400. (https://doi.org/10.1016/j.rio.2023.100400).
9. Atta A., Abdelhamied M.M., Abdelreheem A.M. et al. Berber Flexible Methyl Cellulose/Polyaniline/Silver Composite Films with Enhanced Linear and Nonlinear Optical Properties. Polymers. 2021. Vol. 13(8). P. 1228. (https://doi.org/10.3390/polym13081225).
10. Al-Hada N.M., Al-Ghaili A.M., Baqer A.A. et al. Radiation-induced synthesis, electrical and optical characterization of conducting polyaniline of PANI/PVA composites. Mater. Sci. Eng. B. 2020. Vol. 261. P. 114758. (https://doi.org/10.1016/j.mseb.2020.114758).
11. Kahouli K., Kharrat A.B.J., Chaabouni S. Optical properties analysis of the new (C₉H₁₄N)₃BiCl₆ compound by UV–visible measurements. Indian J. Phys. 2021. Vol. 95(12). P. 2797. (https://doi.org/10.1007/s12648-020-01942-w).
12. Bijwe D.R., Yawale S.S., Kumbharkhane A.C. et al. Complex dielectric behavior of doped polyaniline conducting polymer at microwave frequencies using time domain reflectometry. Rev. Mex. Fis. 2019. Vol. 65. P. 590–600. (https://doi.org/10.31349/revmexfis.65.590).
13. Gupta S., Choudhary D., Sarma A. Study of Carbonaceous Clusters in Irradiated Polycarbonate with UV–vis Spectroscopy. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2000. Vol. 38(12). P. 1589–1594. (https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-0488(20000615)38:12<1589::AID-POLB30>3.0.CO;2-K).
14. Kumar R., Ali S.A., Mahur A.K. et al. Study of optical band gap and carbonaceous clusters in swift heavy ion irradiated polymers with UV–Vis spectroscopy. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B. 2008. Vol. 266. P. 1788–1792. (https://doi.org/10.1016/j.nimb.2008.01.010).
15. Sharma E., Sharmahy P. Applicability of different models of energy bandgap and refractive index for chalcogenide thin films. Mater. Today: Proc. 2020. Vol. 28. P. 92–95. (https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.01.342).
16. Gomaa H.M., Yahia I.S., Zahran H.Y. Correlation between the static refractive index and the optical bandgap: Review and new empirical approach. Physica B. 2021. Vol. 620. P. 413246. (https://doi.org/10.1016/j.physb.2021.413246).
17. Cabuk M., Gündüz B. Change of optoelectronic parameters of the boric acid-doped polyaniline conducting polymer with concentration. Appl. Surf. Sci. 2017. Vol. 532. P. 263–269. (https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2017.05.008).
18. Muhammad F.F., Aziz S.B., Hussein S.A. Effect of the dopant salt on the optical parameters of PVA:NaNO₃ solid polymer electrolyte. J. Mater. Sci: Mater. Electron. 2015. Vol. 26. P. 521–529. (https://doi.org/10.1007/s10854-014-2430-0).
19. Beygisangchin M., Rashid S.A., Shafie S. et al. Polyaniline Synthesized by Different Dopants for Fluorene Detection via Photoluminescence Spectroscopy. Materials. 2021. Vol. 14. P. 7382. (https://doi.org/10.3390/ma14237382).
20. Zhaob Z., Zhoub J., Xiao H. et al. Creation of polyaniline-coated polyester fabrics with conductive, electrothermal and energy-storage properties via micro-dissolution method. Mater. Today Commun. 2020. Vol. 24. P. 101042. (https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101042).
21. Saravanan S., Anantharaman M.R., Venkatachalam S. et al. Studies on the optical band gap and cluster size of the polyaniline thin films irradiated with swift heavy Si ions. Vacuum. 2008. Vol. 82. P. 56–60. (https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2007.03.008).
22. Jin Z., Su Y., Duan Y. An improved optical pH sensor based on polyaniline. Sensor. Actuat. B-Chem. 2000. Vol. 71(1–2). P. 118–122. (https://doi.org/10.1016/S0925-4005(00)00597-9).
23. Goktas H., Demircioglu Z., Sel K. et al. The optical properties of plasma polymerized polyaniline thin films. Thin Solid Films. 2013. Vol. 548. P. 81–85. (https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.09.013).
24. Atta A., Abdel–Galil. A. Improved surface properties of PTFE polymer films using broad ion source. Indian J. Pure Appl. Phys. 2016. Vol. 54(9). P. 551–556.
25. Matin R., Bhuiyan A.H. Infrared and ultraviolet–visible spectroscopic analyses of plasma polymerized 2,6 diethylaniline thin films. Thin Solid Films. 2013. Vol. 534. P. 100–106. (https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.02.001).
26. Stetsiv Yu.A., Yatsyshyn М.M., Reshetnyak O.V. Energy band gap and the refractive index of polyaniline. Proc. Shevchenko Sci. Soc. Chem. Sci. 2022. Vol. 70. P. 26–42 (in Ukraine). (https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2022.70.026).
27. Stetsiv Yu.A., Yatsyshyn М.M., Reshetnyak O.V. Optical parameters of polyaniline films on a polyethylene substrate. The 8 th International scientific and practical conference «Topical issues of modern science, society and education» (February 26-28, 2022) SPC «Sciconf.com.ua», Kharkiv, Ukraine. 2022. P. 220–223 (in Ukraine).
28. Stetsiv Yu.A., Yatsyshyn М.M., Korniy S. et al. Investigation of optoelectronic parameters of thin films of polyaniline on acetate cellulose substrate. Visnyk Lviv Univ. Ser. Chem. 2023. Vol. 64. P. 270–281 (in Ukraine). (https://doi.org/10.30970/vch.6401.270).

Як цитувати:

СТЕЦІВ Ю., ЯЦИШИН М., РЕШЕТНЯК О. ОПТИЧНІ ПАРАМЕТРИ ПЛІВОК ПОЛІАНІЛІНУ НА ПОЛІЕТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТНОМУ СУБСТРАТІ. Праці НТШ. Хім. Наук. 2024. Т. LXXV. С. 127-135.

Завантажити файл