Evaluación estructural y eléctrica de los polímeros conductores de anilina y pirrol dopados con cenizas volantes y clinker

Abstract

Este estudio muestra la síntesis de polímeros conductores, utilizando los monómeros de anilina y pirrol como materiales de partida. Utilizando como agentes dopantes cenizas volantes y clinker. Las cenizas volantes se originan por la combustión de carbón en una termoeléctrica colombiana y el clinker es procedente de la combustión de carbono en el complejo minero de la carbonífera Cerrejón en la Guajira, Colombia. La síntesis química se realiza mediante una polimerización oxidativa en medio ácido utilizando persulfato de amonio como iniciador de la reacción, la temperatura de síntesis es de 5 ºC. La mezcla es agitada durante 8 o 14 horas manteniendo agitación constante. El dopado se lleva a cabo in situ. Los productos de síntesis fueron caracterizados utilizando difracción de rayos X (DRX), que permite estimar el grado de dopado por la comparación de los perfiles de difracción de las muestras con y sin dopaje. La Microscopia electrónica de barrido (SEM), Espectroscopía infrarroja de Transformada de Fourier (FT-IR), termogravimétria (TGA), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) se utilizan como técnicas complementarias en la caracterización estructural. Para la cuantificación de las fases encontradas en los materiales de partida y en los productos, se utilizó difracción de rayos X empleando el método de Rietveld. Los cambios en la conductividad de estos materiales se analizaron por espectroscopía de impedancia (IS) teniendo en cuenta la variación de agentes dopantes y el tiempo de reacción. Los resultados de este estudio indicaron que agentes dopantes como las cenizas volantes y el clinker natural aumentan la conductividad de los PC gradualmente hasta conseguir un valor máximo de dopaje, a partir del cual el efecto resultante en la conductividad de los materiales es contrario.