ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2020, том 90, № 10, с. 1634-1640

УДК 544.138:544.65

СПЕКТРОЭЛЕКТРОХИМИЯ КОМПОЗИТНЫХ

ПЛЕНОК ПОЛИ(3,4-ЭТИЛЕНДИОКСИТИОФЕН)-

ОКСИД ВОЛЬФРАМА В РАЗБАВЛЕННЫХ РАСТВОРАХ

СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

С. Н. Елисеева, В. В. Кондратьев

Санкт-Петербургский государственный университет,

Университетская наб. 7-9, Санкт-Петербург, 199034 Россия

*e-mail: intinec@yahoo.com

Поступило в Редакцию 16 июня 2020 г.

После доработки 29 июня 2020 г.

Принято к печати 30 июня 2020 г.

Методом электрохимического осаждения оксида вольфрама из метастабильного кислого раствора изопо-

ливольфрамата в пленку поли(3,4-этилендиокситиофена) получены композитные пленки на оптически

прозрачных электродах из легированного фтором оксида олова на стекле. С использованием метода

спектроэлектрохимии изучены in situ электронные спектры композитных пленок поли(3,4-этилендиокси-

тиофен)-оксид вольфрама и составляющих их компонентов - пленок поли(3,4-этилендиокситиофена) и

пленок оксида вольфрама при разных потенциалах электрода. Хорошая аддитивность спектров композита

и составляющих его компонентов позволяет сделать вывод об отсутствии выраженного специфическиго

химического взаимодействия между компонентами, кроме электростатического взаимодействия между

положительно заряженными фрагментами полимера и отрицательно заряженными полимерными ок-

со-анионами оксида вольфрама.

Ключевые слова: электронные спектры поглощения, спектроэлектрохимия, пленки поли-3,4-этилен-

диокситиофена, оксид вольфрама

DOI: 10.31857/S0044460X20100170

Синтез нанокомпозитов на основе комбинации

электрокаталитическими свойствами в отношении

органических и неорганических соединений при-

многих реакций, энергозапасающими свойствами

водит к новым материалам с улучшенными харак-

с высокой энергоемкостью за счет перезарядки ио-

теристиками по сравнению с отдельно взятыми

нов вольфрама в составе оксида. Благодаря этим

составляющими компонентами. Широко исследо-

свойствам оксид вольфрама включают в проводя-

вались новые композитные материалы на основе

щие полимеры с целью получения электрохром-

проводящих полимеров, используемых в качестве

ных гибридных материалов. Сообщалось о полу-

матрицы, в сочетании с оксидами переходных ме-

чении ряда электрохромных нанокомпозитов на

таллов. Такие нанокомпозиты находят применение

основе включения наноструктур WO₃ в матрицы

в различных областях в качестве электрохромных

проводящих полимеров, таких как полианилин [7,

материалов [1-10], энергозапасающих материалов

8] и поли(3,4-этилендиокситиофен) [9, 10, 12, 14].

[11-14] и др.

Как правило, оптические свойства проводящих

Оксид вольфрама обладает электрохромны-

полимеров связаны с разнообразными изменения-

ми свойствами, т. е. способностью изменять цвет

ми цвета благодаря нескольким редокс-состояни-

под действием приложенного потенциала, а также

ям, но скорость переключения цвета низка из-за

1634

СПЕКТРОЭЛЕКТРОХИМИЯ КОМПОЗИТНЫХ ПЛЕНОК

1635

медленного переноса заряд-компенсирующих ио-

ского компонентов приводит к получению мате-

нов-допантов в объеме полимера. Наноструктуры

риала с большей проводимостью и улучшенными

на основе оксидов металлов характеризуются вы-

емкостными свойствами, что связанно с более бы-

соким отношением площади поверхности к объе-

стрым и полным использованием неорганического

му, их пространственно-организованное строение

компонента - оксида вольфрама для электрохими-

облегчает ионно-электронный транспорт и спо-

ческого накопления энергии.

собствует обратимости переключения [11, 12].

Продолжая исследование взаимодействия

Полученные нанокомпозиты благодаря синергети-

между компонентами в композите поли(3,4-эти-

ческому влиянию WO₃ на электрохромные свой-

лендиокситиофен)-WO₃(далее полимер-WO₃) и

ства проводящего полимера демонстрируют более

его влияния на электрохромные свойства системы,

высокие скорости переключения и эффективность

на электронное поглощение излучения при изме-

окрашивания [10-14].

нении потенциала пленки композита, мы изучили

При изучении композитных материалов акту-

спектроэлектрохимические свойства композит-

ально исследование взаимодействия между ком-

ного материала. Для этого использовали комби-

понентами композитного материала: будут ли эти

нированный метод спектроэлектрохимии, заклю-

взаимодействия ярко выражены, приводят ли они

чающийся в регистрации электронных спектров

к формированию тех или иных новых свойств ма-

поглощения пленок электроактивного вещества,

териала, или же в составе композитного материала

в нашем случае композита полимер-WO₃, нане-

сохраняются исходные свойства компонентов. Как

сенного на прозрачный электрод-подложку, в ши-

правило, при наличии выраженных химических

роком диапазоне длин волн в ультрафиолетовой,

взаимодействий между компонентами заметно от-

видимой и ближней ИК области спектра при кон-

личающийся по свойствам новый материал отно-

тролируемом изменении потенциала электрода. В

сят к классу гибридных материалов.

спектральной ячейке, одновременно являющейся

электрохимической ячейкой, изменяли степень

Согласно проведенным нами ранее иссле-

окисления проводящего полимера и степень окис-

дованиям электрохимических свойств компо-

ления ионов вольфрама в составе оксида вольфра-

зитного материала, полученного путем элек-

ма, при этом изменялась интенсивность светопо-

троосаждения оксида вольфрама в пленку

глощения и появлялись новые полосы в спектре.

проводящего поли(3,4-этилендиокситиофена) {по-

ли(2,3-дигидротиено[3,4-b][1,4]диоксин-5,7-ди-

Как и ожидалось, полученные при разных по-

илa} из метастабильного кислого раствора изо-

тенциалах электронные спектры поглощения ком-

поливольфрамата, осажденный оксид вольфрама

позитного материала сочетают полосы поглоще-

проявляет новые электрохимические свойства.

ния, характерные для спектров полимера и оксида

Это связано прежде всего с тем, что осаждение ок-

вольфрама. Однако были обнаружены некоторые

сида вольфрама в темплатную структуру органи-

особенности, свидетельствующие о том, что доля

ческого проводящего полимера происходит путем

полос поглощения, связанных с вкладом двух ос-

включения полиоксовольфрамат-ионов в виде ани-

новных окисленных форм в полимере - поляронов

онов-допантов, компенсирующих положительные

и биполяронов, изменяется в композите по сравне-

заряды на проводящем полимере [14]. Образую-

нию с исходной полимерной пленкой, что обуслов-

щийся наноразмерный осадок имеет одну хорошо

лено влиянием оксида вольфрама на редокс-состо-

яние проводящего полимера.

выраженную симметричную пару редокс-пиков на

циклических вольтамперограммах электродов с

Типичные циклические вольтамперограммы

композитной пленкой, в то время как осаждение

композитной пленки полимер-оксид вольфрама

оксида вольфрама на другие подложки приводит к

на FTO-электроде в 0.5 М. растворе H₂SO₄ пред-

гораздо более сложным вольтамперометрическим

ставлены на рис. 1. На фоне токов заряд-разряд-

откликам, как правило, включающим две и более

ных процессов в пленке проводящего полимера в

пары редокс-пиков, обусловленных разными по

области потенциалов -0.6-0.2 В отчетливо реги-

структуре фазами осадка. Таким образом, полу-

стрируются два хорошо выраженных редокс-пи-

ченная комбинация органического и неорганиче-

ка, относящихся к перезарядке ионов вольфрама

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 10 2020

1636

ЖУЖЕЛЬСКИЙ и др.

потенциала электрода с композитной пленкой в

пределах от +0.5 до -0.5 В. Наблюдается достаточ-

но быстрая стабилизация поглощения после нало-

жения заданного потенциала, и величина оптиче-

ской плотности становится постоянной.

На стационарных спектрах поглощения пленки

полимера в 0.5 М. растворе H₂SO₄ при заданном

потенциале электрода стрелками отмечено на-

правление изменения оптической плотности (А)

при постепенном восстановлении пленки (рис.

3). Длина волны максимума (λ_max= 600 нм) погло-

щения восстановленной формы пленки полимера

близка к представленным в литературе данным

[15, 16]. Наблюдаемая полоса поглощения пленки

Рис. 1. Циклические вольтамперограммы композитной

полимера может быть отнесена к π → π*-электрон-

пленки поли(3,4-этилендиокситиофен)-оксид воль-

ным переходам. При окислении полимера происхо-

фрама на FTO-электроде в 0.5 М. растворе H₂SO₄.

дит постепенное снижение интенсивности основ-

1 - свежеполученная пленка, 2 - после проведения

эксперимента.

ной полосы поглощения при λ_мах = 600 нм и сдвиг

ее максимума в коротковолновую область спек-

в составе композитной пленки. Циклические воль-

тра. С возрастанием потенциала электрода (Е >

тамперограммы композитных пленок стабильны

-0.3 В) на спектре появляется вторая широкая по-

во времени от цикла к циклу при циклировании

лоса поглощения, λ_max~ 850 нм. Ее интенсивность

потенциала и мало изменяются при длительном

возрастает при дальнейшем увеличении потен-

хранении электродов на воздухе.

циала до 0.2 В. При потенциалах, превышающих

С целью проверки стабильности оптического

0.2 В, появляется край новой полосы поглощения

отклика электродов перед проведением спектро-

в ближней области ИК спектра, максимум которой

электрохимических измерений проверяли изме-

лежит вне регистрируемого диапазона длин волн

нение поглощения в зависимости от времени при

(λ_max> 1100 нм).

наложении заданного потенциала пленки в иссле-

На спектрах имеются две изобестические точ-

дуемом растворе. На рис. 2 приведены типичные

ки: первая появляется вблизи λ = 725 нм при из-

зависимости оптической плотности от времени

менении потенциала в пределах от -0.4 до +0.4 В,

для двух длин волн при импульсном изменении

при дальнейшем возрастании потенциала появля-

Рис. 2. Изменение оптического отклика электрода FTO с композитной пленкой поли(3,4-этилендиокситиофен)-WO₃ во

времени при Е = -0.5 В. λ = 650 (а), 900 нм (б).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 10 2020

СПЕКТРОЭЛЕКТРОХИМИЯ КОМПОЗИТНЫХ ПЛЕНОК

1637

Рис. 3. Изменение электронных спектров поглоще-

ния пленки поли(3,4-этилендиокситиофенa) на FTO-

электроде при контролируемом изменении потенциала

Рис. 4. Изменение электронных спектров поглоще-

электрода в диапазоне -0.8-0.5 В (шаг 0.1 В, стрелками

ния пленки оксида вольфрама на FTO-электроде при

показано направление изменения полосы поглощения

контролируемом изменении потенциала электрода в

при увеличении потенциала) в 0.5 М. растворе H₂SO₄.

0.5 М. растворе H₂SO₄.

ется вторая изобестическая точка при λ ~950 нм

положена схема энергетических уровней, разрабо-

(рис. 3). Появление двух изобестических точек на

танная для органических проводящих полимеров

семействе спектров при изменении степени окис-

[16, 18]. В проводящем полимере эти переходы

ления пленки свидетельствует о том, что в этой си-

могут быть отнесены на основе поляронной моде-

стеме существует постоянная суммарная концен-

ли проводимости к оптическим π→π*-переходам в

трация трех основных поглощающих фрагментов

нейтральном состоянии между низшей занятой и

полимера, соотношение между которыми изменя-

высшей свободной орбиталями, а также к анало-

ется под влиянием потенциала. Таким образом, в

гичным переходам в окисленном состоянии меж-

наблюдаемом спектре можно выделить три основ-

ду π→π*-орбиталями поляронов и биполяронов,

ные полосы поглощения, первая из которых с вы-

представляющих окисленные фрагменты полиме-

раженным максимумом при λ = 600 нм относится

ра.

к π → π*-электронным переходам в восстановлен-

По мере уменьшения потенциала от 0.3 до

ном состоянии пленки полимера, две другие поло-

0.0 В поглощение оксида вольфрама возрастает

сы принадлежат окисленным фрагментам пленки:

преимущественно в ближней области ИК спектра

полоса поглощения при λ _max= 850 нм и полоса

(при 800-1100 нм), а при снижении потенциала

с максимумом поглощения вне регистрируемого

до -0.8 В поглощение возрастает в видимой ча-

диапазона длин волн при λ_max > 1100 нм. Вид элек-

сти спектра (при 500-800 нм) (рис. 4). В первом

тронных спектров поглощения пленок поли(3,4-

приближении можно выделить две основные по-

этилендиокситиофена) в водных растворах серной

лосы поглощения при λ_max ~610 и >1100 нм. Из-

кислоты в зависимости от приложенного потенци-

менение оптической плотности пленки WO₃ про-

ала имеет много общего с ранее наблюдавшимися

тивоположно по сравнению с пленкой полимера,

спектрами других политиофенов [16] и поли(3,4-

а именно, поглощение пленки оксида вольфрама

этилендиокситиофена) в системах LiClO₄-MeCN

уменьшается в области длин волн 500-1100 нм с

и Bu₄NPF₆-MeCN [15].

возрастанием потенциала электрода. Основное

Интерпретация наблюдаемых полос поглоще-

поглощение пленки оксида вольфрама связано с

ния основана на идентификации оптических пе-

восстановлением редокс-центров W(VI) до W(V)

реходов электронов в полимере при заданном по-

в области отрицательных потенциалов электрода

тенциале электрода. В основу анализа может быть

(при изменении потенциала от 0.2 до -0.8 В).

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 10 2020

1638

ЖУЖЕЛЬСКИЙ и др.

Рис. 5. Электронные спектры поглощения пленки по-

ли(3,4-этилендиокситиофен)-WO₃ в 0.5 М. растворе

Рис. 6. Электронные спектры поглощения в разностной

H₂SO₄ в диапазоне потенциалов электрода -0.8-0.5 В.

форме Аполимер-WO3 - А_{полимер.}

Спектры поглощения после электроосаждения

трах можно выделить основные полосы поглоще-

оксида вольфрама в пленку полимера заметно из-

ния с максимумами, близкими к определяемым в

меняются в области длин волн от 600 до 1100 нм

спектре чистого оксида вольфрама, - при 610 и

(рис. 5). Это вполне ожидаемо, если учесть, что

~1000 нм. Полоса поглощения ~1000 нм более вы-

основное поглощение оксида вольфрама при по-

ражена, и ее максимум сдвинут в сторону более

тенциалах -0.1 ÷ -0.8 В наблюдалось именно в

коротких длин волн.

этой области спектра (рис. 4). Особенно заметно

Наряду с различиями в абсолютных значениях

исчезновение выраженной изобестической точки

оптической плотности, которые обусловлены раз-

при λ = 725 нм и увеличение оптической плотно-

ными количествами оксида вольфрама в пленках,

сти в области λ = 750-900 нм, что можно связать с

имеются и некоторые принципиальные разли-

суммированием поглощения хромофорных частиц

чия: на спектрах при разных потенциалах отсут-

полимера и оксида вольфрама в составе композита

ствует выраженный на исходном спектре оксида

при потенциалах -0.1 ÷ -0.8 В. Заметно уменьша-

вольфрама (рис. 4) подъем поглощения в области

ется интенсивность третьей полосы поглощения

1000-1100 нм. Аналогичное гашение поглощения

полимера (точнее ее начальной части), что связано

в области 1000-1100 нм видно и на спектре ком-

с появлением второй окисленной биполяронной

позитной пленки (рис. 5) по сравнению с пленкой

формы в составе полимера.

полимера. Таким образом, можно полагать, что по

На рис. 6 приведены электронные спектры по-

мере увеличения степени допирования полимера

глощения в разностной форме, полученные путем

при потенциалах выше 0.6 В в его составе появ-

вычитания спектров исходной пленки полимера из

ляется значительное число биполяронных фраг-

спектров композитной пленки полимер-WO₃, за-

ментов, несущих двойной положительный заряд,

регистрированных при одном и том же заданном

и происходит снижение поглощения за счет как

потенциале. Вид разностных спектров напомина-

полимера, так и оксида вольфрама.

ет спектр оксида вольфрама, полученного элек-

Наиболее вероятная интерпретация гашения

троосаждением на поверхность FTO-электрода.

полосы поглощения биполярона и полосы погло-

Различие в абсолютной величине поглощения свя-

щения оксида вольфрама при λ ~1090 нм - взаи-

зано с различными условиями осаждения оксида

модействие между анионной формой оксида воль-

вольфрама в пленку полимера и на поверхность

фрама и катионной формой поляронов, ведущее к

чистого FTO-электрода и, следовательно, с разны-

стабилизации поляронных форм и к уменьшению

ми количествами осажденного оксида. На спек-

степени делокализации заряда. Это снижает долю

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 10 2020

СПЕКТРОЭЛЕКТРОХИМИЯ КОМПОЗИТНЫХ ПЛЕНОК

1639

биполяронных форм, что проявляется в снижении

тры в видимом (400-800 нм), ближнем ИК (800-

интенсивности соответствующей полосы погло-

1100 нм) и УФ (250-400 нм) диапазонах. Исполь-

щения в суммарном спектре поглощения компози-

зование кюветы как электрохимической ячейки

та полимер-WO₃.

позволяло задавать и контролировать потенциал

Таким образом, на основе полученных данных

исследуемого электрода. Потенциал электрода

по аддитивности спектров композита и спектров

задавали и вольтамперометрические измерения

составляющих его компонентов можно сделать

проводили на потенциостате Autolab 302 (Нидер-

вывод об отсутствии выраженных специфиче-

ланды).

ских химических взаимодействий между его ком-

Потенциал FTO-электрода с пленкой компо-

понентами. Имеющие место электростатические

зита измеряли относительно хлорид-серебряного

взаимодействия между положительно заряжен-

электрода. Его потенциал составлял 0.201 В от-

ными фрагментами полимера и отрицательно за-

носительно нормального водородного электрода.

ряженными полимерными оксо-анионами оксида

Вспомогательным электродом служила платини-

вольфрама приводят к стабилизации поляронных

рованная сетка большой площади поверхности.

форм полимера и уменьшению степени делокали-

Регистрацию стационарных электронных спек-

зации заряда в композитной пленке.

тров поглощения проводили после достижения

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

стационарного состояния по оптической плотно-

сти, которое устанавливали в предварительных

Все растворы готовили на бидистиллированной

экспериментах (до постоянного значения погло-

воды. Используемую 18 М. H₂SO₄ дважды перего-

щения при заданном потенциале, обычно 300 с).

няли в вакууме. В работе использовали вольфрамат

Измерения проводили при 20±2°С.

натрия дигидрат (ХЧ), перхлорат лития (Sigma-

Aldrich, ACSreagent), ацетонитрил (ЧДА) и 3,4-эти-

ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА

лендиокситиофен

(2,3-дигидротиено[3,4-b]-

Работа выполнена при финансовой поддерж-

[1,4]диоксин) (97%, Sigma-Aldrich).

ке Российского фонда фундаментальных иссле-

Синтез пленок поли(3,4-этилендиокситиофе-

дований (грант № 19-03-00593) и Санкт-Петер-

на) проводили в гальваностатических условиях

бургского государственного университета (грант

при плотности тока j ~1 мА/см² на поверхности

№ 26455158).

стекол с покрытием SnO₂-F (FTO-электроды,

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Sigma-Aldrich) из растворов 0.05 моль/л 3,4-эти-

лендиокситиофена и 0.5 моль/л перхлората лития

Авторы заявляют об отсутствии конфликта

в ацетонитриле [19]. Электроосаждение оксида

интересов.

вольфрама проводили из метастабильного кисло-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

го раствора изополивольфрамата - 0.005 моль/л

вольфрамата натрия (Na₂WO₄) в 0.5 М. растворе

1. Granqvist C.G., Avendaño E., Azens A. // Thin Solid

серной кислоты) [20].

Films. 2003. Vol. 442. P. 201. doi 10.1016/S0040-

6090(03)00983-0

Спектроэлектрохимические исследования про-

2. Somani P.R., Radhakrishnan S. // Mater. Chem.

водили с использованием комбинации измерения

Phys. 2002. Vol. 77. P. 117. doi 10.1016/S0254-

спектров поглощения и электрохимического кон-

0584(01)00575-2

троля состояния окисления композитной плен-

3. Monk P.M.S., Mortimer R.J., Rosseinsky D.R.

ки. Электронные спектры поглощения пленок

Electrochromism and electrochromic devices.

регистрировали на спектрофотометре Shimadzu

Cambridge: Cambridge University Press, 2007.

UV-1700 (Япония) на оптически прозрачных

4. Darmawi S., Burkhardt S., Leichtweiss T., Weber D.A.,

электродах-подложках (FTO-электродах). Полу-

Wenzel S., Janek J., Elm M.T., Klar P.J. // Phys. Chem.

ченный электрод с полимерной или композитной

Chem. Phys. 2015. Vol. 17. P. 15903. doi 10.1039/

пленкой помещали в электрохимическую ячейку

C5CP02482J

на базе кварцевой фотометрической кюветы, что

5. Wang J., Khoo E., Lee P.S., Ma J. // J. Phys. Chem. (C).

позволяло in situ регистрировать оптические спек-

2009. Vol. 113. P. 9655. doi 10.1021/jp901650v

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 10 2020

1640

ЖУЖЕЛЬСКИЙ и др.

6. Li H., Wang J., Shi G., Wang H., Zhang Q., Li Y. // RSC

15. Толстопятова Е.Г., Погуляйченко Н.А., Елисеева С.Н.,

Adv. 2015. Vol. 5. P. 196. doi 10.1039/C4RA12099J

Кондратьев В.В. // Электрохимия. 2009. Т. 45. № 3.

7. Cai G.F., Tu J.P., Zhou D., Zhang J.H., Wang X.L.,

С. 270; Tolstopyatova E.G., Pogulaichenko N.A., Elise-

Gu C.D. // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2014. Vol. 122.

eva S.N., Kondratiev V.V. // Russ. J. Electrochem. 2009.

P. 51. doi 10.1016/j.solmat.2013.11.015

Vol. 45. N 3. P.252. doi 10.1134/S1023193509030033

8. Zou B.-X., Liang Y., Liu X.-X., Diamond D., Lau K.-T. //

16. Tourillon G. In: Handbook of Conducting Polymers / Ed

J. Power Sources. 2011. Vol. 196. P. 4842. doi 10.1016/j.

jpowsour.2011.01.073

T.A. Skotheim. New York: Marcel Dekker, 1986. P. 293.

9. Deepa M., Srivastava A.K., Sood K.N., Murugan A.V. //

17. Inzelt G., Pineri M., Schultze J.W., Vorotyntsev M.A. //

J. Electrochem. Soc. 2008. Vol. 155. P. D703. doi

Electrochim. Acta. 2000. Vol. 45. P. 2403. doi 10.1016/

10.1149/1.2975388

S0013-4686(00)00329-7

10. Kalagi S.S., Dalavi D.S., Mali S.S., Inamdar A.I.,

18. Groenendaal L., Jonas F., Freitag D., Pielartzik H.,

Patil R.S., Patil P.S. // Nanosci. Nanotechnol. Lett.

Reynolds J. R. // Adv. Mater. 2000. Vol. 12. P. 481. doi

2012. Vol. 4. P. 1146. doi 10.1166/nnl.2012.1452

10.1002/(SICI)1521-4095(200004)12:7<481::AID-AD-

11. Lokhande V.C., Lokhande A.C., Lokhande C.D.,

MA481>3.0.CO;2-C

Kim J.H., Ji T. // J. Alloys. Compd. 2016. Vol. 685. P.

381. doi 10.1016/j.jallcom.2016.04.242

19. Tolstopjatova E.G., Eliseeva S.N., Nizhegorodova A.O.,

12. Meng Q., Cai K., Chen Y., Chen L. // Nano Energy.

Kondratiev V.V. // Electrochim. Acta. 2015. Vol. 173.

2017. Vol. 36. P. 268. doi 10.1016/j.nanoen.2017.04.040

P. 40. doi 10.1016/j.electacta.2015.05.033

13. Holze R. // Metal oxides in supercapacitors / Eds

20. Жужельский Д.В., Ялда К.Д., Спиридонов В.Н.,

D.P. Dubal, P. Gomez-Romero. Amsterdam: Elsevier.

Апраксин Р.В., Кондратьев В.В. // ЖОХ. 2018.

2017. P. 219.

Т. 88. Вып. 3. С. 493; Zhuzhel’skii D.V., Yalda K.D.,

14. Zhuzhelskii D.V., Tolstopjatova E.G., Eliseeva S.N.,

Spiridonov V.N., Apraksin R.V., Kondrat’ev V.V. // Russ.

Ivanov A.V., Miao S., Kondratiev V.V. // Electrochim.

Acta. 2019. Vol. 299. P. 182. doi 10.1016/j.

J. Gen. Chem. 2018. Vol. 88. N 3. P. 520. doi 10.1134/

electacta.2019.01.007

S1070363218030209

Spectroelectrochemistry of Poly-3,4-ethylenedioxythiophene-

Tungsten Oxide Composite Films in Diluted Sulfur Acid

Solution

D. V. Zhuzhelskii*, E. G. Tolstopyatova, A. I. Volkov, S. N. Eliseeva, and V. V. Kondratiev

St. Petersburg State University, St. Petersburg, 199034 Russia

*e-mail: intinec@yahoo.com

Received June 16, 2020; revised June 29, 2020; accepted June 30, 2020

Poly-3,4-ethylenedioxythiophene composite films with tungsten oxide (PEDOT/WO₃) were obtained by poten-

tiodynamic deposition of tungsten oxide from acidic metastable solution of isopolytungstatesinto poly-3,4-eth-

ylenedioxythiophene film, pre-deposited on FTO-electrodes. The in situ electronic spectra of poly-3,4-ethylene-

dioxythiophene-tungsten oxide composite films and their components (poly-3,4-ethylenedioxythiophene and

tungsten oxide films) were investigated at different electrode potentials by spectroelectrochemistry. In general,

good additivity of spectra of composite films and their individual components allows to conclude that there is

no significant specific interaction between the components except electrostatic interaction between positively

charged polymer chains and negatively charged tungsten oxide oxo-anions.

Keywords: electronic absorption spectra, spectroelectrochemistry, poly-3,4-ethylenedioxythiophene films,

tungsten oxide

ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 90 № 10 2020