不同PEDOT核殼分散體的制備總結(jié)

聚3,4-乙撐二氧s吩（PEDOT）由于其高導(dǎo)電性、低能隙、優(yōu)異的薄膜透明性以及環(huán)境穩(wěn)定性在抗靜電涂層、光電子器件、電容器、電磁屏蔽、傳感器、金屬防腐等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，然而其不溶問題限制了其應(yīng)用。除了在單體水相聚合時加入聚by烯磺酸（PSS）制備PEDOT分散體外，許多研究者也開始探索其他方法，如制備PEDOT與其他物質(zhì)的核殼分散體。有機(jī)薄膜晶體管：可用于快速發(fā)展的有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域中，作為源電極、柵電極和漏電極。本文將對主要幾種PEDOT核殼分散體的制備進(jìn)行總結(jié)。

導(dǎo)電聚合物

聚3,4-已烯二氧s吩(PEDOT)是一種新型的導(dǎo)電聚合物。埃洛石(HNTs)是一種天然礦物,具有納米管狀結(jié)構(gòu)。HNTs雖然是一種絕緣材料,但將其和PEDOT共混能夠很好的提高PEDOT的電導(dǎo)率。在陽極ITO電極上涂布一層PEDOT/PSS能大大提高了器件的性能：提高發(fā)光效率，降低開路電壓，延長器件壽命。同時HNTs的加入也起到了模板的作用,能夠合成1維的PEDOT。本實(shí)驗中EDOT通過化學(xué)氧化反應(yīng),使合成的PEDOT成功包覆在HNTs的表面,制備了復(fù)合材料HNTs/PEDOT,而且保持了HNTs納米管的形貌。然后以HNTs/PEDOT為模板,利用導(dǎo)電聚合物PEDOT和KMn O4之間的反應(yīng),將KMn O4還原成Mn O2,并且使其成功包覆在HNTs/PEDOT的表面,得到了復(fù)合材料HNTs/PEDOT/Mn O2。通過將高電導(dǎo)率的HNTs/PEDOT和高比電容的Mn O2兩種物質(zhì)復(fù)合,得到的HNTs/PEDOT/Mn O2的比電容(155 F/g)相比HNTs/PEDOT(45F/g)提高了3倍多。

?PEDOT:PSSHTL

PEDOT:PSS HTL在器件中主要起著收集和傳輸來自鈣鈦礦光吸收層的空穴的作用[6]。盡管PEDOT:PSS HTL具有透光率優(yōu)異和制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn), 但是依然存在兩個關(guān)鍵問題[7, 8, 9, 10, 11]有待進(jìn)一步解決。其一, PEDOT:PSS HTL的導(dǎo)電性能相對較弱, 在其內(nèi)部電荷無法地傳輸, 導(dǎo)致HTL和鈣鈦礦層界面處出現(xiàn)電荷累積, 加大了器件的漏電流[7]; 其二, PEDOT:PSS HTL表面缺少鈣鈦礦形核和生長的有利位置以及存在鈣鈦礦溶液的潤濕性問題, 較難獲得晶粒尺寸大且覆蓋率高的鈣鈦礦層[8, 11]。為此, 研究人員嘗試引入添加劑對PEDOT:PSS HTL進(jìn)行修飾。EL-P系列絲網(wǎng)印刷油墨具有優(yōu)異的柔軟性和透明電極形成性，適用于電致發(fā)光冷光源（EL），電容式觸控感應(yīng)器和薄膜開關(guān)等領(lǐng)域。目前已有少量的添加劑用于PEDOT:PSS HTL, 如二甲j亞砜(DMSO)[7]、聚氧h乙烯(PEO)[9]、甲磺酸(MSA)[10]和氧化石墨(GO)[11], 這些添加劑解決上述兩個問題的側(cè)重點(diǎn)有所不同。例如, DMSO主要是提升PEDOT:PSS HTL的導(dǎo)電性能, 其原因在于DMSO能弱化PEDOT分子鏈和PSS分子鏈之間的交互作用, 進(jìn)而促使PEDOT富集相的形成; GO主要是通過改善鈣鈦礦溶液在PEDOT:PSS HTL表面的潤濕性, 達(dá)到降低鈣鈦礦非均勻形核能的目的。然而, 目前鮮有同時將兩種不同功能的添加劑用于修飾PEDOT:PSS HTL的報道。此外, 超級電容器和導(dǎo)電薄膜等領(lǐng)域的研究表明, 具有獨(dú)特電學(xué)和機(jī)械性能的碳納米管(CNTs)能改進(jìn)PEDOT:PSS膜的導(dǎo)電性能[12, 13]。同樣值得借鑒的是Zhang等[14]的研究工作, 他們發(fā)現(xiàn)將CNTs摻入鈣鈦礦層能促進(jìn)晶粒的生長。