In-situ measurement of surface tension during the electrochemical oxidation or reduction of polypyrrole films was performed by using Wilhelmy's plate technique in a specially designed electrochemical cell. Dynamic contact angle (DCA) of polypyrrole film synthesized on a platinum plate with various dopants was measured by using the Wilhelmy's plate technique. During the measurement the electrochemical potential was applied to the polypyrrole electrode, which showed the changes in contact angle depending on its electrochemical oxidation level. When the polypyrrole was oxidized, an immediate increase of measured force was found, whilst the reduction of the polymer resulted in a slow decrease of wetting force. Effect of various dopants was also studied.

폴리피롤 필름을 전기화학적으로 산화-환원시키면서 동시에 표면장력을 측정하였다. Dynamic contact angle(DCA) 분석기를 사용하여 Wilhelmy plate 법으로 표면장력을 측정하였으며, 특별히 고안한 전해조를 사용하여 측정할 때 폴리피롤에 전기화학적인 전위를 인가할 수 있도록 하였다. 다양한 도판트를 사용하여 전기화학적인 방법으로 백금판에 제조된 폴리피롤 박막은 산화, 환원 상태에 따라 큰 접촉각의 변화를 보였다. 폴리피롤 필름은 산화가 일어나는 순간 wetting force가 급격히 증가하여 폴리피롤의 표면 장력이 증가함을 알 수 있었고, 환원이 일어나면 반대의 현상이 일어남을 확인할 수 있었다. 표면 장력의 변화에 대한 도판트의 영향은 양이온보다 음이온이 크다는 사실을 알 수 있었다. 폴리피롤의 산화상태에 따른 표면 장력의 변화를 조사하기 위하여 0.7V에서 -0.5V(vs. Ag/AgCl) 사이에서 0.2V 간격으로 전위를 인가하면서 wetting force를 측정한 결과 0.1V∼-0.1V 사이에서 wetting force가 최소가 됨을 알 수 있었다.

Keywords: In-situ electrochemical measurement; Surface tension; Polypyrrole