DOI: 10.1051/jp1:1992193
J. Phys. I France 2 (1992) 1003-1010

Structural study of amorphous polyaniline

M. Laridjani¹, J. P. Pouget¹, A. G. MacDiarmid² and A. J. Epstein<sup>3

1</sup>  Laboratoire de Physique des Solides, Université de Paris-Sud, 91405 Orsay, France
²  Department of Chemistry, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19104-6323, U.S.A.
³  Department of Physics and Department of Physics, The Ohio State University, Columbus, Ohio 43210-1106, U.S.A.

(Received 31 January 1992, accepted 17 March 1992)

Abstract
Many materials, especially polymers, have a substantial volume fraction with no long range crystalline order. Through these regions are often termed amorphous, they frequently have a specific local order. We describe and use here a method, base on a non-energy dispersive X-ray diffraction technique, to obtain good quality interference functions and, by Fourier transform, radial distribution functions of the amorphous structure of polymers. We apply this approach to members of a family of electronic polymers of current interest : polyaniline emeraldine bases. We show that the local order exhibits significant differences in type I and type II materials, precipitated as salt and base respectively. These studies demonstrate the importance of sample preparation in evaluating the physical properties of polyaniline, and provide a structural origin for memory effects observed in the doping-dedoping processes.

Résumé
Beaucoup de matériaux, spécialement les polymères, ont une importante fraction de leur volume sans ordre cristallin à longue portée. Bien que ces régions soient souvent appelées amorphes, elles présentent fréquemment un ordre local caractéristique. Nous décrivons et utilisons dans ce papier une méthode, basée sur une technique de diffraction de rayons X non dispersive en énergie, pour obtenir des fonctions d'interférence de bonne qualité et, par transformée de Fourier, la fonction de distribution radiale des polymères amorphes. Nous appliquons cette technique à plusieurs éléments d'une même famille de polymères électroniques d'intérêt actuel : les polyanilines éméraldine bases. Nous montrons que l'ordre local présente d'appréciables différences dans les matériaux de type I et II, préparés respectivement sous forme de sel et de base. Cette étude démontre l'importance des conditions de préparation sur les propriétés physiques du polyaniline et donne une base structurale aux effets observés dans les processus de dopage-dédopage de ces matériaux.

© Les Editions de Physique 1992