LES POLYMERES CONDUCTEURS A BASE DE POLYPYRROLE PROPRIETES
GENERALES

Polymérisation du pyrrole et de ses dérivés

La synthèse du polypyrrole se fait généralement par polymérisation chimique ou électrochimique du pyrrole [17-20]. La méthode chimique donne l’avantage et la possibilité d’une production de masse alors que la méthode électrochimique permet de produire des  polymères ayant une meilleure conductivité et une plus grande pureté.

Synthèse par voie électrochimique de polypyrrole

Cette synthèse électrochimique peut s’effectuer en mode potentiostatique, galvanostatique ou potentiodynamique. Elle se fait soit en milieu organique [21-23], soit en milieu micellaire directe ou inverse [24-27] et conduit le plus souvent à un dépôt d’un film de polymère sur l’électrode de travail. Ce processus d’électropolymérisation se fait le plus souvent dans une cellule électrochimique à trois électrodes (électrode de référence, contreélectrode et l’électrode de travail) contenant une solution constituée d’un sel électrolytique et d’un monomère (solubles tous les deux).

La formation des polymères requiert la maîtrise de certains paramètres tels que :  la nature du monomère, sa concentration et son potentiel d’oxydation qui doit être accessible dans le solvant utilisé et inférieur au potentiel de dissolution de l’électrode;  la nature du sel de fond et sa concentration ;  la nature du solvant (caractère acide, basique ou neutre) ;  la nature du substrat métallique sur lequel se dépose le film (platine, fer…) ;  la densité de courant et le potentiel de polymérisation. L’avantage de cette méthode de synthèse électrochimique réside dans la possibilité de contrôler l’épaisseur du film de polymère déposé sur l’électrode de travail et l’obtention de polymères, sous une forme dopée et conductrice, présentant un taux quasi-nul d’impureté. Cette voie de polymérisation se fait suivant un mécanisme très simple (Figure I.1) qui débute par une oxydation du monomère conduisant à la formation de radicaux-cations à un potentiel caractéristique. Ces derniers se combinent pour former un dication avec élimination de deux protons. Le potentiel d’oxydation du dimère étant légèrement inférieur à celui du monomère, on va assister par la suite, à l’addition de proche en proche d’un motif monomérique conduisant progressivement au trimère, au tétramère, au pentamère, et à d’autres oligomères. On distingue plusieurs techniques électrochimique de polymérisation parmi les quelles on peut citer :

Voltamétrie cyclique

La Voltamètrie cyclique est une méthode basée sur un balayage linéaire de potentiel en fonction de la vitesse et fournit une somme d’informations sur les potentiels d’oxydation et de réduction ainsi que sur les intensités des courants des pics caractéristiques du monomère ou du polymère. C’est donc une méthode d’analyse des caractéristiques électrochimiques des monomères et des polymères issus de la synthèse électrochimique. b) Courant imposé Dans cette méthode, encore appelée galvanostatique consiste à étudierla variation du potentiel d’électrode au cours de la polymérisation électrochimique en fonction du temps V=f(t) selon des densités de courant fixes imposées. Elle permet de 18 déterminer la quantité de charge nécessaire pour la formation de films de bonne qualité.