Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Lösungen
L14: EPR: Wie kommunizieren Elektronenlücken
L14: EPR: Wie kommunizieren
Elektronenlücken in leitenden
Polymeren
Organische Leiter finden vermehrt Verwendung
in zahlreichen technischen Anwendungen wie z.B.
Displays oder Dioden. Noch gibt es auf diesem
Gebiet bedeutenden Entwicklungsbedarf, vor allem
in Hinblick auf die Haltbarkeit und molekulare
Optimierung. Ein wesentlicher Aspekt elektrisch
leitender organischer Verbindungen ist die Delokalisationstendenz
der freien Elektronen innerhalb
einer (polymeren) Kette. Falls eine ausgedehnte
Delokalisation eines Elektrons notwendig ist, um
einen effizienten Leiter zu produzieren, müssen
langkettige Polymere synthetisiert werden, andererseits
erfordert eine ausgeprägte Lokalisation
nur kurze Ketten. Mit Hilfe kurzkettiger Oligomere
des Polyanilins (Abb. 1) wurde untersucht, über wie
viele Anilineinheiten eine Elektronenlücke „wandert“
(s. [1]).
Die in Abb. 1 vorgestellten Dimere, Tertamere
und Hexamere des Anilins wurden mit elektrochemischen
und chemischen Methoden oxidiert. Dies
führt zur Bildung sogenannter Radikalkationen.
Diese Spezies kann man mittels der Methoden
der (para)magnetischen Resonanz untersuchen.
Abb. 2 zeigt das EPR-Spektrum von 4 (s. Abb. 1)
nach der Oxidation, die entsprechende Simulation
und ein Doppelresonanzspektrum (ENDOR), welches
einen erweiterten Einblick in die elektronische
Struktur erlaubt.
Abbildung 2:
EPR-Spektrum von 4 (s. Abb. 1) nach
Oxidation (oben) und die entsprechende
Simulation (unten) sowie ein
ENDOR-Spektrum.
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Abbildung 1:
Oligomere des Polyanilins.
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