Poly(o-aminophenol) film electrodes. Synthesis and characterization. Formation mechanisms. A review article

Abstract

This review, which is divided into three parts, concerns electrochemical synthesis, spectroscopic characterization, and formation mechanisms of poly(o-aminophenol) (POAP) film electrodes. The first part of this review is devoted to describing the electropolymerization process of o-aminophenol (o-AP) on different electrode materials and in different electrolyte media by employing both potentiodynamic and potentiostatic methods. The evolution of the voltammogram during the electrosynthesis of POAP and the assignation of the voltammetric peaks to different species, according to the formation mechanism formulated by each author, are described. The effects of some chemical substances and electrochemical pretreatments of the electrode surface, on the electropolymerization process of o-AP, are also considered in this part of the review. The synthesis of POAP in neutral media, which yields a nonconducting polymer, and its use as component of biosensors and protective layer in corrosion processes, are analyzed at the end of the first part. The second part of this review refers to spectroscopic studies carried out by different authors to both identify the products of the o-AP electro-oxidation and elucidate the chemical structure of POAP film electrodes. This second part of the review also describes the different spectroscopic methods employed to study the redox process of POAP, which allows the demonstration of the existence of transient species during the transition of the completely oxidized form of POAP to the completely reduced one. The third part of this review shows the different mechanisms formulated to interpret the POAP film formation from both acid and basic solutions of o-AP. Also, some electrochemical and spectroscopic data which allowed to propos the corresponding formation mechanisms, especially in basic media, are described.

Cet article de revue est divisé en trois parties et il se rapporte aux synthèses électrochimiques, a` la caractérisation spectroscopique et aux mécanismes de formation d'électrodes a` base de films de poly(o-aminophénol) (POAP). La première partie de cette revue est utilisée pour décrire le processus d'électropolymérisation du o-aminophénol (o-AP) sur divers matériaux servant d'électrodes et dans divers milieux électrolytiques différents en faisant appel a` des méthodes potentiodynamiques et potentiostatiques. On décrit l'évolution des voltampérogrammes au cours des électrosynthèses de POAP et l'attribution des pics voltampérométriques aux diverses espèces, suivant le mécanisme de formation formulé par les divers auteurs. Dans cette partie de la revue, on considère aussi les effets de diverses substances chimiques et de prétraitements électrochimiques de la surface de l'électrode sur le processus d'électropolymérisation du o-AP. À la fin de cette première partie, on procède a` une analyse de la synthèse du POAP, en milieu neutre, qui conduit a` la formation d'un polymère non-conducteur et de son utilisation comme couche protectrice dans les processus de corrosion. La deuxième partie de cette revue se réfère aux études spectroscopiques qui ont été réalisées, par divers auteurs, pour identifier d'une part le produit d'électrooxydation du o-AP et, d'autre part, pour élucider la structure chimique des électrodes de film de POAP. Dans cette deuxième partie de la revue, on décrit aussi les diverses méthodes spectroscopiques utilisées pour étudier le processus redox du POAP qui a permis de démontrer l'existence d'espèces transitoires au cours de la transition de la forme complètement oxydée du POAP a` la forme complètement réduite. La troisième partie de cette revue présente les divers mécanismes formulés pour interpréter la formation des films de POAP tant a` partir de solutions acides que basiques de o-AP. De plus, on présente des données électrochimiques et spectroscopiques qui ont permis de proposer les mécanismes de formation correspondants, particulièrement en milieu basique.