New electrochemical procedure for obtaining surface enhanced Raman scattering active polythiophene films on platinum

¹ Laboratoire de Chimie Organique Physique, Faculté des Sciences, Université Mohammed 1er, 60000 Oujda, Maroc
² Institut de Topologie et de Dynamique des Systèmes, Université Paris 7 Denis Diderot, URA 34 du CNRS, 1 rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France

Abstract

A new electrochemical procedure for obtaining Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) spectra of silver islands polybithiophene composite films is described. During the electropolymerization process which consists to use silver dodecylsulfate micellar aqueous solution mixed with bithiophene and LiClO4, silver cations are reduced, thus giving metallic silver particles embedded within the polybithiophene (PbT) film. Both doped and undoped PbT species display SERS spectra with exaltation factors varying between 40 and 200 with respect to the film prepared in sodium dodecylsulfate. Vibrational characterization of both doped and undoped species show that the amount of the polymer structural defects are more important in the oxidized species than in the reduced ones. This general method allows to synthesize various polymeric films displaying SERS effect and appears very promising for the structural study of these materials.

Résumé

Nous décrivons un procédé original pour synthétiser par voie électrochimique des films formés d'un composite de polybithiophène et d'îlots d'argent qui présentent des Spectres de Diffusion Raman Exaltée de Surface (DRES). Au cours de l'électropolymérisation d'une solution aqueuse micellaire de bithiophène en présence de dodécylsulfate d'argent (AgDS) et de LiClO4, les ions argent présents dans la solution se complexent avec le soufre du bithiophène et pénètrent dans le film polymère où ils sont réduits sous forme d'argent métallique. Les spectres Raman des deux formes réduite et oxydée du film ainsi obtenu présentent un effet DRES important avec un facteur d'exaltation variant entre 40 et 200 par rapport au même film électrosynthétisé en présence de dodécylsulfate de sodium (SDS). L'analyse vibrationnelle des deux formes redox montre que le taux de défauts est plus important dans la forme oxydée que dans la forme réduite. Cette méthode de polymérisation très générale, qui permet d'obtenir des polymères “DRES actifs", apparaît très prometteuse pour l'étude structurale de ces matériaux.