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Figure II.14 : Structure de l’Eméraldine Sel (ES).
Toutefois, comme beaucoup d'autres polymères conducteurs, la forme conductrice de
la PANI-ES est insoluble dans la plupart des solvants usuels, et reste difficile à utiliser dans
les procédés standards.
II.5.3. Dopage acido-basique de la polyaniline
Comme pour tous les polymères conducteurs, la polyaniline dans sa forme
leucoéméraldine base (LEB) peut être dopée par réaction d’oxydation, ce qui s’accompagne
d’une diminution (dopage de type p) du nombre d’électrons π du système, on obtient alors la
forme éméraldine sel. La polyaniline possède une seconde possibilité de transition isolantconducteur
grâce au dopage protonique selon lequel le nombre d’électron demeure le même.
Ce phénomène à longtemps constitué l’une des originalités de la PANI dans la classe des
P.C.I.
Le dopage protonique est un processus acido-basique réversible qui permet de rendre le
stade éméraldine conducteur par la protonation des atomes d’azote, pour aboutir à un sel
d’éméraldine sans modifications de l'état d'oxydoréduction de la polyaniline. C’est la présence
des centres basiques forts (atomes d'azote sur la chaîne de la PANI) qui permet ce type de
propriétés. En effet, des études ont montré que la PANI possède deux pKa égaux à 2.5 et 5.5,
respectivement attribués aux fonctions imines et amines [32]. La majeure partie des auteurs
s’accorde sur le fait que la protonation s’effectue exclusivement sur les sites imines (-N=)
[33]. Le taux de dopage de la PANI peut être contrôlé par le pH de la solution dopante jusqu’à
un taux de 50% molaire (correspondant à la protonation totale des sites imines).
Un réarrangement interne suivi après dopage pour ne laisser place qu’à des cycles
équivalents de type benzénique [34, 35] (Figure II.15). Le contre ion (A - ) assure
l’électroneutralité du système.