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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 11/2022

09.07.2021

Synthesis and fluorescence sensing of energetic materials using benzenesulfonic acid-doped polyaniline

verfasst von: Satish A. Ture, Shruthy D. Pattathil, Veerabhadragouda B. Patil, Channabasaveshwar V. Yelamaggad, Ramón Martínez-Máñez, Venkataraman Abbaraju

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 11/2022

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Abstract

The Fluorescence sensing technique for trace detection of High Energy Materials (HEMs) has gained more attention in recent times. In the present paper, the interaction between the fluorophore and HEMs is studied using spectroscopic and electrochemical techniques. The fluorophore polyaniline (PANI) was functionalised by doping it with benzenesulfonic acid (BSA) to increase the processability, and mobility of π-electrons along with decreased π-stacking. It is observed that upon doping the solubility of BSA-PANI is increased, facilitating a higher quenching by commercial explosives, i.e., RDX, CL-20, CL-20:RDX cocrystal. The interaction studies undertaken though fluorescence quenching, FTIR and Resonance Raman studies shows that the benzenoid unit, polaron and bipolaron nitrogen in BSA-PANI interact with nitro groups of HEMs and form a charge-transfer complex between HEMs and BSA-PANI undergoing predominantly a PET mechanism. LOD value is found to be least for Cocrystal (1.876 × 10–5 M) when compared to other HEMs 3.191 × 10–5 M (CL-20), 5.904 × 10–5 M (RDX), 3.734 × 10–5 M (PETN) indicating that cocrystal can be detected in trace level. The collaborative study between cyclic voltammetry and the observed results of fluorescence quenching, revealed that the emeraldine salt form of (BSA-PANI) is sensitive to HEMs.

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Metadaten
Titel
Synthesis and fluorescence sensing of energetic materials using benzenesulfonic acid-doped polyaniline
verfasst von
Satish A. Ture
Shruthy D. Pattathil
Veerabhadragouda B. Patil
Channabasaveshwar V. Yelamaggad
Ramón Martínez-Máñez
Venkataraman Abbaraju
Publikationsdatum
09.07.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 11/2022
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-06537-7

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