Etude par diffusion raman "in situ" de la polyaniline et du poly (o-toluidine) : Effet du milieu électrolytique sur l'oxydation et la protonation

Abstract

Ce travail présente une étude spectroélectrochimique la polyaniline et du poly-(o-toluidine). Ces deux polymères ont été synthétisés par voie électrochimique dans un milieux aqueux HCl 1M et étudiés par différentes techniques de spectroscopie telles que l’absorption optique, la diffusion Raman résonnante et l’absorption infrarouge. L’étude de la polyaniline est présentée en deux parties : d’une part l’analyse vibrationnelle de l’éméraldine déprotonée, et d’autre part l’étude spectroélectrochimique "in situ" en milieu aqueux et en milieu non aqueux. Toutes les longueurs d’onde d’excitation, du proche uv au proche infrarouge ont été utilisées et les résultats obtenus en diffusion Raman mettent en évidence des structures réduites, semi-oxydées et oxydées. Le couplage du dopage électrochimique aux mesures "in situ" d’absorption optique et de diffusion Raman ont révélé des résultats intéressants dont l’interprétation a été faite en fonction du mécanisme oxydoréducteur dans la polyaniline. Nous avons pu mettre en évidence le fait que la nature du milieu électrolytique influe considérablement sur la voltamétrie cyclique de la polyaniline. Les mesures Raman "in situ" dans les électrolytes non aqueux permettent d’aller jusqu’à la forme totalement oxydée : la pernigraniline base. La longueur d’onde d’excitation 1064 nm s’est révélé extrêmement sensible à l’existence de segments protonés et a permis de suivre directement le processus de déprotonation au cours de la deuxième phase d’oxydation. Enfin, nous nous sommes intéressé à des polymères dérivés de la polyaniline : le poly(o-toluidine) et le poly(éthylaniline). Sur ces deux composés, des études similaires ont été réalisées. La substitution sur le cycle a eu pour effet d’abaisser le potentiel relatif à la seconde vague d’oxydation et de faire apparaître de nouvelles bandes Raman, dont nous proposons une interprétation. Par ailleurs, nos résultats permettent d’apporter une interprétation qualitative des spectres d’absorption infrarouge photo induite obtenues sur les mêmes composés. Dans tous les polymères de cette famille, les simulations d spectres ont conduit à l’établissement d’un champ de force complet et à l’attribution de tous les modes de vibration.