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。同時(shí)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(yàn)中EDOT通過(guò)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。OLED顯示器及太陽(yáng)能電池：PEDOT/PSS已被開(kāi)發(fā)用于有機(jī)發(fā)光二極管的空穴注入層，以及有機(jī)太陽(yáng)能電池的空穴輸送層。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(guò)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。

原位聚合法不需要特殊設(shè)備、操作簡(jiǎn)單、膜厚可控、可涂布于各種形狀的表面，尤其對(duì)找不到合適溶液的導(dǎo)電聚合物和某些特殊表面具有優(yōu)勢(shì)，且聚合方式種類(lèi)多樣，合成PEDOT薄膜的全過(guò)程中可通過(guò)摻雜改變聚合物結(jié)構(gòu)，獲得的聚合物電導(dǎo)率高、應(yīng)用前景廣闊，是制備PEDOT薄膜對(duì)電極新的趨勢(shì)。 與以往傳統(tǒng)的和碳對(duì)電極相比，PEDOT具有高電導(dǎo)率、透明性以及柔性等優(yōu)點(diǎn)。除了在單體水相聚合時(shí)加入聚by烯磺酸（PSS）制備PEDOT分散體外，許多研究者也開(kāi)始探索其他方法，如制備PEDOT與其他物質(zhì)的核殼分散體。三種薄膜制備方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，促進(jìn)了PEDOT薄膜對(duì)電極的發(fā)展，也使得DSSC取得了巨大的進(jìn)步。

研究人員選用表面活性劑十二烷基苯磺酸（DBSA）為輔助試劑制備PEDOT:PSS導(dǎo)電凝膠體系。當(dāng)DBSA濃度達(dá)到約3 v/v%時(shí)，體系基于物理交聯(lián)在室溫下能夠?qū)崿F(xiàn)凝膠化，同時(shí)凝膠化時(shí)間可根據(jù)DBSA濃度在2-200 min之間進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。基于PEDOT鏈間π-π 堆疊和疏水性相互作用構(gòu)成的物理交聯(lián)點(diǎn)，該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系具有良好的自支撐成型性能。分別用陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換無(wú)機(jī)鹽離子4h，得到PEDOT/PSS深藍(lán)色溶液。該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系的導(dǎo)電率達(dá)約10-1 S cm-1，遠(yuǎn)超過(guò)大腦或脊椎等領(lǐng)域?qū)芍踩胨z體系導(dǎo)電性能的需求。