Électrosynthèse et analyse des propriétés physicochimiques d’un matériau composite : polyaniline/TiO2

Abstract

Dans ce travail, nous avons préparé et étudié électrochimiquement un matériau composite obtenu à partir d’un polymère organique conducteur, la polyaniline (PANI) et un semi conducteur, le dioxyde de titane (TiO2). Le matériau composite (PANI+TiO2) a été déposé par voltampérométrie cyclique (cyclage) sur des électrodes de: platine, titane oxydé et oxyde d’étain et d’indium (ITO). Il est caractérisé par voltampérométrie cyclique et par spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE). La tenue à la corrosion d’un acier A304 protégé par un film du matériau composite a été aussi testée en milieu acide. L’influence des paramètres tels que la concentration de l’aniline, de TiO2 et du pH de la solution a été étudiée. Selon la nature d’électrode utilisée, le voltampérogramme cyclique montre un ou plusieurs couples rédox, qui sont caractéristiques des états d’oxydation et de réduction du matériau composite déposé. L’étude par spectroscopie d’impédance a montré que la résistance du film augmente avec la teneur de TiO2 incorporé dans le polymère, attestant par ce fait une amélioration de la protection de l’acier. L’efficacité inhibitrice des revêtements a été aussi justifiée lors du tracé des courbes de Tafel, par un déplacement des potentiels de corrosion vers des valeurs négatives. Les photos MEB montrent que le composite (PANI+TiO2) est uniformément déposé sur la surface du substrat et l’incorporation des particules de TiO2 a été bien confirmée par EDX. Après immersion dans une solution corrosive pendant 45 min, aucun effet agressif n’a été observé et les films de revêtement sont encore présents. Les caractéristiques I-V de l’hétérostructure (diode) de PANI+TiO2 ont montré une nature non-linéaire de la courbe I-V de l’hétérostructure de PANI+TiO2.