THE CHEMICAL STRUCTURE OF CONDUCTING POLYHETEROCYCLIC FILMS : XPS STUDIES

Résumé
La caractérisation de films polymères conducteurs à base de pyrrole et de thiophène a été entreprise par spectroscopie des photoélectrons excités aux rayons X. Les anneaux aromatiques sont essentiellement liés par leurs carbones α, néanmoins des effets de désordre en proportion importante peuvent apparaître. Les anions mis en solution pour la préparation ou pour le cyclage électrochimique des films ne sont pas toujours retrouvés tels quels dans les polymères conducteurs. Ce n'est que dans les premiers stades de l'oxydation du polypyrrole neutre que le dopage s'effectue par l'extraction homogène de charges du pyrrole polymérisé. En régime de dopage élevé, l'atome d'azote du pyrrole est un centre réactif de déhydrogénation et d'oxydation.

Abstract
X-ray photoemission spectroscopy is used to characterize conducting pyrrole and thiophene polymer films. The results are essentially in agreement with α linking of the aromatic rings, but very significant degrees of disorder may occur. Not always is the anion dissolved in the electrolyte for the preparation or for electrochemical cycling of the films found as such in the conducting polymer. Only in the very early stage of oxidation does the doping of neutral polypyrrole proceed by homogeneous charge extraction from the polymeric pyrrole subsystem. At higher doping levels, the N atom of the pyrrole ring provides a reactive site for dehydrogenation and oxygenation reactions.