Transfert de charge interfacial entre des films de tétramère d'aniline capsulée par phényl et des surfaces d'oxyde de fer

Des composés organiques actifs en redox ont été étudiés en tant qu'inhibiteurs de corrosion pour l'acier. Bien qu'il soit clair que les interactions chimiques à l'interface organique–oxyde métallique sont à l'origine de ce processus inhibiteur, le mécanisme détaillé n'est pas encore totalement compris. En utilisant le tétramère d'aniline capsulée par phényl (PCAT), nous avons élucidé les interactions à l'interface avec l'oxyde de fer. Nous démontrons la réduction partielle du PCAT complètement oxydé et l'oxydation partielle du PCAT complètement réduit lors de son interaction avec l'oxyde de fer. La spectroscopie de photoélectrons X révèle l'apparition de structures azotées chargées dans le PCAT déposé sur l'hématite. Les films d'oxyde de fer en contact avec le PCAT réduit montrent une conductance plus élevée en raison de l'introduction de défauts, ce qui entraîne un dopage n. En revanche, le film d'oxyde de fer en contact avec le PCAT oxydé présente une conductance plus faible, indiquant que les défauts dans le film sont éliminés par oxydation, réduisant ainsi le niveau de dopage. Cela est cohérent avec les modèles acceptés pour l'inhibition de la corrosion, dans lesquels le PCAT aide à la formation d'un film d'oxyde passif. Ces résultats sont indicatifs d'un transfert de charge interfacial entre le PCAT et l'oxyde de fer. L'étendue du transfert de charge et la direction des processus redox dépendent de l'état d'oxydation des molécules, permettant la construction de dispositifs actifs en redox, y compris des capteurs et des interrupteurs.