金属イオンの痕跡を同時に検出するためのラングミュア・ブロジットフィルムのポリアニリンとOMT粘土鉱物の相乗効果

エメラルディン塩ポリニリン（PANI-ES）と有機フィリロナイトクレイミネラル（OMT）で作られたLangmuir-Blodgett（LB）フィルムについて報告します。ここでは、カドミウムのトレースレベルを検出する際のパフォーマンスが向上するために成分間の相乗効果に達しました（CD（CD（CD）2+））、鉛（Pb（2+））および銅（Cu（2+））。検出は、Pani-es/omtナノコンポジットのLBフィルムで修飾されたインジウムスズ酸化物（ITO）電極を使用した四角波陽極ストリッピング（SWAS）ボルタンメトリーを使用して実行されました。OMT LBフィルム。ナノコンポジットのパフォーマンスの向上は、Pani-Es LangmuirフィルムでOMTによって促進された安定化と秩序効果に起因する可能性があり、その後、より均一なLBフィルムにつながりました。X線回折データによれば、OMT層の積み重ねはLBフィルムに保存されていたため、PANI-ESチェーンは粘土鉱物の剥離を引き起こしませんでした。代わりに、OMTは、UV-vis、ラマン、FTIRスペクトルに示されているように、パニスのポラロン状態に影響を与えました。これらの結果をまとめると、センシングおよび関連用途のためにナノ構造の電気特性を強化するために、半導体ポリマーと粘土鉱物が組み合わされる可能性があることを示しています。

We report on Langmuir-Blodgett (LB) films made with emeraldine salt polyaniline (PAni-ES) and organophilic montmorillonite clay mineral (OMt), where synergy between the components was reached to yield an enhanced performance in detecting trace levels of cadmium (Cd(2+)), lead (Pb(2+)) and copper (Cu(2+)). Detection was carried out using square wave anodic stripping (SWAS) voltammetry with indium tin oxide (ITO) electrodes modified with LB films of PAni-ES/OMt nanocomposite, whose data were compared to those obtained with electrodes coated with neat PAni-ES and neat OMt LB films. The enhanced performance in the nanocomposite may be attributed to the stabilizing and ordering effect promoted by OMt in PAni-ES Langmuir films, which then led to more homogeneous LB films. According to X-ray diffraction data, the stacking of OMt layers was preserved in the LB films and therefore the PAni-ES chains did not cause clay mineral exfoliation. Instead, OMt affected the polaronic state of PAni-ES as indicated in UV-vis, Raman and FTIR spectra, also consistent with the changes observed for the Langmuir films. Taken together these results do indicate that semiconducting polymers and clay minerals may be combined for enhancing the electrical properties of nanostructures for sensing and related applications.