Resumen - Modulación de las propiedades del PEDOT mediante nanopartículas de óxido de cobalto ferrita: morfología, longitud de conjugación, nivel de dopaje, estructura y conductividad eléctrica

Modulación de las propiedades del PEDOT mediante nanopartículas de óxido de cobalto ferrita: morfología, longitud de conjugación, nivel de dopaje, estructura y conductividad eléctrica

2025-07-10 15:27:49

{"Gabriel Paciaroni","María Ana Castro","Carlos Acha","Paula Soledad Antonel"}

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Esta investigación investiga los efectos de las nanopartículas de óxido de cobalto ferrita (CoFe2O4 NP) sobre las propiedades del polioctileno dietilendioxicarbonilo (PEDOT) durante el proceso de síntesis. El estudio se centra en la influencia de las NP sobre la morfología, la longitud de conjugación, el estado de oxidación y la conductividad eléctrica del PEDOT. Los compuestos PEDOT:CoFe2O4 se sintetizaron utilizando polimerización oxidativa química con concentraciones variables del monómero (EDOT) y el tensoactivo (DBSA). Los resultados mostraron que las NP jugaron un papel significativo en la polimerización del EDOT, influyendo en la formación y disposición de las cadenas poliméricas. El contenido de DBSA también tuvo un impacto en estos efectos. Se encontró que la presencia de NP aumentó la conductividad del PEDOT adyacente en más de dos órdenes de magnitud a bajas concentraciones de reactivo. Esto sugiere que las NP actúan como un catalizador para la polimerización del EDOT, promoviendo la formación de PEDOT alrededor de ellas. La morfología de los compuestos se estudió utilizando microscopías SEM y TEM, que revelaron que las NP estaban incrustadas en la matriz de PEDOT y distribuidas de manera uniforme. Esto indica que las NP no causaron aglomeración o agregación durante el proceso de síntesis. La estructura del PEDOT se caracterizó utilizando espectroscopías UV-Vis, FTIR y Raman. Los resultados mostraron que la presencia de NP aumentó el estado de oxidación y la longitud de conjugación del PEDOT, lo que llevó a una mayor conductividad eléctrica. El efecto de las NP sobre la estructura del PEDOT también dependía del contenido de DBSA. La conductividad eléctrica de los compuestos se midió utilizando mediciones de resistencia cuatrotérmino. Los resultados mostraron que los compuestos tenían una mayor conductividad eléctrica que las muestras puras de PEDOT. Esto indica que las NP tienen un efecto positivo en la conductividad eléctrica del PEDOT. El estudio también introdujo un modelo de dos fases basado en la teoría general de los medios efectivos para describir la conductividad de los compuestos. El análisis reveló que las NP aumentaron la conductividad del PEDOT adyacente en más de dos órdenes de magnitud a bajas concentraciones de reactivo. En conclusión, la investigación demuestra que la presencia de NP de CoFe2O4 durante la síntesis de PEDOT tiene un impacto significativo en las propiedades del material. Las NP actúan como un catalizador para la polimerización del EDOT, influyendo en la morfología, estructura y conductividad eléctrica del PEDOT. El contenido de DBSA también juega un papel en estos efectos.