Caracterização por Espectroscopia Fotoelectrónica de Raios X (XPS) de filmes de polipirrole em cobre

 

A. C. Cascalheira⁽¹⁾ e L. M. Abrantes^{(2) (*)}

 

RESUMO

Filmes de polipirrole foram electroquimicamente depositados em substratos de cobre, a partir de soluções aquosas contendo iões salicilato. Os registos dos transientes de potencial, obtidos sob controlo galvanostático, revelaram a deposição eficaz do polímero nesse metal, evendenciada pela ausência de um período de dissolução do metal base. A comparação dos resultados obtidos em cobre com os registados em platina, permite inferir que o processo de electropolimerização não é influenciado, de forma significativa, pela natureza do substrato. A caracterização dos filmes por Espectroscopia Electrónica de Raios X (XPS), confirmou a deposição de um película de polipirrole uniforme. Uma análise detalhada nos resultados de XPS, para as diferentes interfaces, revelou que a perda de aderência do revestimento, observada após ser submetido a um potencial constante inferior a -0,5 V vs. ESC, resulta da remoção total da camada passivante intermédia formada.

Palavras-chave: XPS, Cobre, Polipirrole, Electropolimerização

 

XPS characterization of Polypyrrole films on copper

 

ABSTRACT

Polypyrrole films were electrochemically deposited onto copper substrates from an aqueous salycilate solution. The potential transients registered during the galvanostatic films growth, in particular the absence of a period related with the metal dissolution, revealed the effective polypyrrole deposition. The similarity between the results obtained on platinum and on copper allows concluding that the electropolymerization process is not strongly influenced by the substrate nature. The X-ray photoelectron spectroscopy characterization of the PPy films, confirmed the deposition of a uniform polymeric layer. A detailed analysis of the XPS results, for the different interfaces, revealed that the loss of polymer adherence after being submitted to a constant potential lower than -0.5 V vs. SCE, is a result of the complete removal of the formed intermediary passive layer.

Key words: XPS, Copper, Polypyrrole, Electropolimerization

 

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REFERÊNCIAS

[1] R. Rajagopalan and J. O. Iroh, Electrochim. Acta, 46, 2443 (2001).        [ Links ]

[2] H. Hammache, L. Makhloufi and B. Saidani, Corros. Sci., 45, 2031 (2003).

[3] T. Nguyen, U. Rammelt and W. Plieth, J. Solid State Electrochem., 7, 497 (2003).

[4] D. Huerta-Vilca, S. R. Moraes and A. J. Motheo, J. Appl. Polym. Sci., 90, 819 (2003).

[5] H. Watanabe, T. Kitamura and K. Hoshino, Electrochem. Solid State Lett., 6, D1 (2003).

[6] C. A. Ferreira, S. Aeiyach, A. Coulaud and P. C. Lacaze, J. Appl. Electrochem., 29, 259 (1999).

[7] Z. Mekhalif, F. Plumier and J. Delhalle, Appl. Surf. Sci., 212, 472 (2003).

[8] V. T. Truong, P. K. Lai, B. T. Moore, R. F. Muscat and M. S. Russo, Synth. Met., 110, 7 (2000).

[9] A. C. Cascalheira, S. Aeiyach, P. C. Lacaze and L. M. Abrantes Electrochim. Acta, 48, 2523 (2003).

[10] N. M. Martyak, Mater. Chem. Phys., 81, 143 (2003).

[11] J. L. Camalet, J. C. Lacroix, S. Aeiyach, K. Chane-Ching and P. C. Lacaze, Synth. Met., 93, 133 (1998).

[12] F. Beck et al., Electrochim. Acta, 39, 229 (1994).

[13] A. Hallik et al., J. Solid State Electrochem., 5, 265 (2001).

[14] J. Tamm et al., J. Electroanal. Chem., 448, 25 (1998).

[15] M. K. Song, M. S. Gong and H. W. Rhee, Mol. Cryst. Liq. Cryst. Sci. Technol. Sect. A-Mol. Cryst. Liq. Cryst., 280, 145 (1996).

[16] E. L. Kupila, J. Lukkari and J. Kankare, Synth. Met., 74, 207 (1995).

[17] B. Vincent Crist (The Elements and Native Oxides) in Handbooks of Monochromatic XPS Spectra,  Volume 1, XPS International Inc, ed., Kawasaki, Japan (1999).

[18] C. C. Hu and X. X. Lin, J. Electrochem. Soc., 149, A1049 (2002).

[19] K. Idla et al., Surf. Interface Anal., 25, 837 (1997).

[20] K. G. Neoh, E. T. Kang and K. L. Tan, J. Phys. Chem. B, 101, 726 (1997).

[21] C. Malitesta et al., J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 76, 629 (1995).

[22] L. Atanasoska, K. Naoi and W. H. Smyrl, Chem. Mat., 4, 988 (1992).

[23] Z. Mekhalif et al., J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom., 121, 149 (2001).

[24]. S. Gonzalez et al., J. Phys. Chem. B, 102, 5483 (1998).

[25] R. M. Souto, M. M. Laz and S. Gonzalez, J. Phys. Chem. B, 101, 508 (1997).

[26] W. Kautek and J. G. Gordon, J. Electrochem. Soc, 137, 2672 (1990).

 

⁽¹⁾Instituto de Ciência Aplicada e Tecnologia (ICAT), Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal.

⁽²⁾Centro de Química e Bioquímica (CQB), Departamento de Química e Bioquímica, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal.

^(*) A quem a correspondência deve ser dirigida, e-mail:lmabrantes@fc.ul.pt

 

Artigo submetido em Junho de 2007 e aceite em Setembro de 2007