PEDOT复合导电浆料的制备及性能研究

3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)和对苯乙烯磺酸钠(SSNa)在过硫酸钾(KPS)—硫酸铁[Fe SO2 4 3x H O]作用下,通过化学氧化法合成了聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT/PSS)导电聚合物浆料,并通过2步法——乳液聚合法和化学氧化法合成了聚(对苯乙烯磺酸钠-丙烯酸丁酯-苯乙烯)P(SSNa-BA-St)三元共聚乳液和PEDOT/P(SSNa-BA-St)复合导电浆料,探讨了SSNa用量、EDOT用量和球磨机分散对复合导电浆料性能的影响,同时对2种导电膜进行了柔韧性测试。结果表明,随着SSNa用量的增大,复合导电膜的表面电阻先增大后减小;与之相反随着EDOT用量的增大,该膜的表面电阻先减小后增大;球磨分散有助于提高复合导电膜的透光率,但会导致膜的表面电阻增大;与PEDOT/PSS膜相比,PEDOT/P(SSNa-BA-St)膜的柔韧性较好。     

NIPAM改性PEDOT:PSS导电聚合物的制备及在电致变色器件中的应用

以柔性疏水小分子N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）对聚苯乙烯磺酸盐（PSS）进行共聚改性，制备了一系列聚[(苯乙烯磺酸盐)-共-异丙基丙烯酰胺][P(SS-co-NIPAM)]，并以其为模板采用氧化聚合法与3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）制备了导电聚合物PEDOT:P(SS-co-NIPAM)。与PEDOT:PSS薄膜相比，NIPAM摩尔分数（以对苯乙烯磺酸钠物质的量为基准，下同）为15%时，PEDOT:P(SS-co-NIPAM)薄膜平均透光率保持在80%左右，水接触角从18.5°增至39.0°，疏水性提高，并且弯曲1000次后方阻变化量为5.71 kΩ/sq，远小于PEDOT:PSS薄膜（10.60 kΩ/sq）。以NIPAM摩尔分数为15%的PEDOT:P(SS-co-NIPAM)薄膜作为离子储存层的电致变色器件的光学对比度（ΔT）为9.83%，循环800次后ΔT仍达到9.55%，衰减量为0.28%，衰减量与PEDOT:PSS器件相当，说明NIPAM共聚改性能改善PEDOT:PSS导电聚合物的柔韧性和疏水性，以其作为离子储存层的器件可维持优异的电致变色性能。     

PEDOT:PSS导电自支撑薄膜的合成与表征

以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为原料,聚对苯乙烯磺酸钠(PSS-Na)为分散剂和掺杂剂,通过化学氧化合成法在水体系中聚合制备了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)悬浮液,通过真空抽滤法制备了PEDOT:PSS自支撑柔性导电薄膜。通过FTIR、UV-Vis对聚合产物结构进行了表征与确证,通过四探针电导率测试、SEM、拉伸断裂强度测试对PEDOT:PSS薄膜的导电性、微观形貌与力学性能进行了表征。结果表明,成功制备了PEDOT:PSS目标产物,在氧化剂过硫酸铵与单体EDOT物质的量比为0.875时达到最佳电导率(19.19 S/cm)。自支撑薄膜厚度约18μm,在25℃,40%～60%相对湿度范围内拉伸强度达到45～60MPa,具有良好的导电性与机械性能。     

二次掺杂聚3,4-乙撑二氧噻吩分散体的制备及其在水性导电涂料中的应用

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝对苯乙烯磺酸钠(SS)与丙烯酸(AA)共聚物合成制备光敏性掺杂剂G-PSA,并以G-PSA为水性分散剂和电荷平衡掺杂剂制备PEDOT(聚3,4-乙撑二氧噻吩)/G-PSA,采用多羟基醇二次掺杂增强其导电性,并对其进行一系列表征分析。将其与水性丙烯酸乳液共混制备导电涂料。研究发现,对比商品级水性掺杂剂聚对苯乙烯磺酸钠(PSS),PEDOT/G-PSA薄膜经UV固化后形成交联网状结构,其耐水性和环境稳定性有较大的提高,同时也具有较高的电导率;由其制备的抗静电涂料具有良好的透明性、附着力与电导率。     

PEDOT:PSS导电自支撑薄膜的合成与制备

以3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）为原料，聚对苯乙烯磺酸钠（PSS-Na）为分散剂和掺杂剂，通过化学氧化合成法在水体系中聚合制备了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）悬浮液，通过真空抽滤的方法制备了PEDOT:PSS自支撑柔性导电薄膜。通过FTIR、UV-Vis对聚合产物结构进行了表征与确认，通过四探针电导率测试、SEM、拉伸断裂强度测试对PEDOT:PSS薄膜的导电性、微观形貌与力学性能进行了表征。结果表明，成功制备了PEDOT:PSS目标产物，在氧化剂与单体物质的量之比为0.875时达到最佳电导率（19.19 S/cm）。自支撑薄膜厚度约18 μm，在25 ℃，40%~60%相对湿度范围内拉伸断裂强度达到45~60 MPa，具有良好的导电性与机械性能。     

导电高分子PEDOT／PSS保护银纳米颗粒的制备与表征

利用导电高分子聚（3，4-二氧乙基噻吩）／聚（对苯乙烯磺酸）（PEDOT／PSS）作保护剂，制备了银纳米颗粒，用UV-Vis和TEM对其进行了表征．结果表明，选择合适量的PEDOT／PSS保护剂可以得到大小分布较窄银纳米颗粒．     

InCl_3提高聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的电导率

通过添加金属盐离子三氯化铟(InCl_3),成功制得高电导率聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)薄膜。薄膜的电导率增加了数百倍,并且透光率降低不大,达到了73%。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及原子力扫描显微镜(AFM)分析发现,添加InCl_3后,PEDOT/PSS的本征结构并没有发生变化,可能导致其链结构发生一些改变;加入InCl_3会导致包裹在核壳结构的PSS量减少,使得电导率增加。     

PEDOT:PSS导电性能优化方法的研究进展

导电高分子材料聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)因其稳定性好、电导率高、溶液加工性好等优点而受到人们的广泛关注。PEDOT:PSS的电导率经化学或物理的方法处理后会有较大改变。对提高PEDOT:PSS材料电导率的方法进行了综述,通过掺杂(有机溶剂、无机纳米粒子、酸处理)、与碳材料复合等方法可以提高PEDOT:PSS的电导率,并对其以后的发展进行了展望。     

退火工艺对PVA/PEDOT:PSS共混纤维性能的影响

将聚乙烯醇(PVA)的水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)水分散液共混,以甲醇作为凝固浴,通过湿法纺丝制得PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维。通过改变湿法纺丝后处理过程中的退火工艺,探究不同的退火工艺对PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维性能的影响。通过红外光谱分析仪、高阻计、电子单纤维强力仪和扫描电子显微镜对共混纤维的结构与性能进行测试表征。结果表明,随着退火温度的增加及退火时间的延长,PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维的电导率均呈现出增加的趋势;单纤维拉伸强度逐渐增加,拉伸断裂伸长率逐渐减小;纤维表面粗糙度增大,沟槽数量增多。     

PEDOT:PSS对电极的制备及其光电性能研究

通过DMSO掺杂处理和硫酸后处理两种方法制备了基于聚3,4-亚乙二氧基噻吩∶聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的对电极。采用循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)研究了PEDOT:PSS电极的电化学性质,发现与DMSO处理PEDOT:PSS电极相比,经过硫酸处理的PEDOT:PSS电极对于I3-到I-还原反应具有更高的电催化活性和更小的电荷转移电阻。由纯的和改性PEDOT:PSS对电极分别组装了染料敏化太阳能电池(DSSCs),并研究了其光伏性能。结果表明基于硫酸处理的PEDOT:PSS电极的电池在上述三种类型电池中具有最高的光电转换效率(2. 11%)。     

纳微米聚（3，4-二氧乙基噻吩）导电高分子的合成及其性能研究

在导电高分子家族中，聚（3，4-二氧乙基噻吩）（PEDOT）由于具有高的电导率、环境稳定性、透明性以及良好的成膜性等优异性能而广泛地应用于有机电致发光器件、太阳能电池、防静电、电致变色器件、传感器等领域．本论文研究了绝缘高分子聚乙二醇（PEG）和乙二醇、一缩二乙二醇等有机极性溶剂提高PEDOT／PSS（聚苯乙烯磺酸钠）电导率的机理，并通过改变稳定剂、掺杂剂等因素制备了具有不同结构和性能的PEDOT胶体颗粒以及PEDOT／PMMA（聚甲基丙烯酸酯）复合微球，取得了以下主要的创新性结果。     

PEDOT/PSS质量分数对纺丝液流变性能及导电纤维可纺性的影响

将质量分数为10％的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水分散液共混,经过恒温高速搅拌,制备出均匀的PVA/PEDOT/PSS共混纺丝液,随后通过湿法纺丝制备出PVA/PEDOT/PSS纤维.借助旋转式流变仪探究不同PEDOT/PSS质量分数的纺丝液在纺丝温度的差异下,纺...     

层层自组装复合纤维膜在锂硫电池的性能研究

本文首先通过静电纺丝制备了聚丙烯腈/磺化聚醚醚酮(PAN/SPEEK)复合纤维膜。为了减少穿梭效应,在复合纤维膜表面上交替地沉积带相反电荷的氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs-NH2)和聚(4-苯乙烯磺酸钠)(PSS),得到了PAN/SPEEK/(MWNTs-NH_2/PSS)n膜。该薄膜具有适宜的孔隙率,良好的电解液浸润性和优异的耐高温特性。长循环测试发现,PAN/SPEEK/(MWNTs-NH_2/PSS)10在0. 1 C时的放电容量为819 mAh/g。100次循环后仍保留了585 mAh/g的放电比容量,容量保持率71. 48%,优于PP隔膜(61. 33%)。因此,本文提供了一种简单的方法改进了锂硫电池的循环稳定性。     

TiS2/PEDOT:PSS复合薄膜的制备及其热电性能

高性能热电材料的开发是提升热电转换效率的关键,二硫化钛(TiS₂)是一种性能优异的二维热电材料。为进一步提高二硫化钛(TiS₂)热电性能,研究制备了夹层结构的二硫化钛(TiS₂)/聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)：聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)复合薄膜。该复合薄膜的热电性能得到了明显的提升,其功率因子可达368.58μW·m^-1·K^-2。制备夹层结构的Ti S₂/PEDOT:PSS复合薄膜有利于得到更加规整的有机-无机异质界面,进而通过界面效应来提升复合薄膜的热电性能。     

包覆多层聚电解质/树状大分子的聚合物微球表面CdS纳米粒的形成

将聚酰胺-胺(PAMAM)树形大分子、聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)在三聚氰胺甲醛(MF)微球上进行静电自组装,制得聚电解质壳层的核壳式微球. 通过反应沉积吸附方法生成具有稳定荧光性能的CdS/聚电解质核壳式复合微球. 用透射电镜表征复合微球形貌,用反射紫外和荧光表征了CdS/聚电解质核壳式复合微球的光学特性.     

以低分子量聚乙烯基苯磺酸钠为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

通过RAFT聚合,制备了低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠(PSS);其次以低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩(PEDOT):聚乙烯基苯磺酸钠(PSS)水分散体,研究了作为模板的聚乙烯基苯磺酸钠的不同分子量对PEDOT:PSS水分散体结构和性能的影响。结果显示:通过核磁氢谱(1H NMR)表征,证明成功制备了分子量为3900,4900,9600和18300的聚乙烯基苯磺酸钠。用荧光探针法发现低分子量PSS在水中能形成胶束,临界胶束浓度在10~(-6) g·ml~(-1)左右。用四探针表面电阻测试发现,低分子量PSS为模板可明显提高PEDOT薄膜的导电性,最大提高了近3倍。用紫外可见分光光度计(UV)研究发现,以低分子量PSS为模板使PEDOT的透明性有一定的下降,这主要是由于RAFT试剂部分和PEDOT:PSS的相分离造成的。热稳定性的测试表明,低分子量PSS为模板对PEDOT的热稳定性没有明显的影响。     

非共价组装导电水凝胶

正本发明提供一种导电水凝胶,包括从聚(3,4-乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、还原氧化石墨烯聚苯乙烯磺酸盐(r GO:PSS)和r GO:PEDOT:PSS中选择的聚苯乙烯磺酸盐化合物以及聚乙二醇(PEG)的共轭物。以及式(I)的连接物-(BX)n     

金颗粒掺杂对有机-硅光伏电池性能的影响

将金纳米颗粒(Au NPs)掺入导电聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩∶聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)薄膜中,制备了有机-硅杂化光伏电池。利用TEM和SEM对Au NPs及其掺杂的有机膜进行了表征。考察了金纳米颗粒对有机-硅杂化光伏电池光学和电学性能的影响。电池的电流密度-电压曲线(J-V)、外量子效率(EQE)和电容-电压曲线(C-V)测试结果表明,Au NPs的引入提高了电池的光电性能,与纯PEDOT∶PSS-硅电池相比,掺入金纳米颗粒制备的杂化光伏电池的光电转化效率(PCE)提高了24%,达到12.87%;在金纳米颗粒的等离子共振区域,电池对光的反射性能降低;当V(金纳米颗粒)∶V(PEDOT∶PSS)=0.15∶1.0时,膜的导电率由560 S/cm增加到860S/cm、PEDOT∶PSS-硅光伏电池的内建电场(Vbi)由0.68 V增加到0.78 V,金纳米颗粒与PEDOT∶PSS共同作用,极大地减少了电荷在传输过程中的损失,提高了电池中电荷的传输和收集效率。     

热固化抗静电涂料的制备及性能研究

以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为掺杂剂,过硫酸钠(Na_2S_2O_8)、硫酸铁[Fe_2(SO_4)_3]为氧化剂,聚乙二醇(PEG)为非离子扩散剂,采用氧化EDOT(3,4-乙烯二氧噻吩)法制备水溶性抗静电剂PEDOT(聚3,4-乙烯二氧噻吩);然后加入水性聚氨酯(WPU)分散液(作为基体树脂),制备出热固化的绿色环保型抗静电涂料。研究结果表明:当m(PSS)∶m(EDOT)=2.5∶1、反应时间为18 h、n(—NCO)∶n(—OH)=2.2∶1、w(PEG)=12%(相对于WPU分散液总质量而言)和m(PEDOT)∶m(WPU)=7∶3时,制得的抗静电涂层具有透光率(94.8%)高、表面电阻率(0.022 MΩ)低和耐水性佳等特点。     

基于二甲氧基乙醇处理聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐做透明电极在有机太阳能电池中的应用

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）具有优异的光电性能,目前研究者尝试用PEDOT:PSS材料来取代常用透明电极氧化铟锡（ITO）,由于未经处理过的PEDOT:PSS电导率极低,目前急需寻找到新的方法来提高PEDOT:PSS的电导率。本文使用了热（130℃）二甲氧基乙醇多次处理PEDOT:PSS薄膜,结果表明随着处理次数的增加,PEDOT:PSS薄膜电阻逐渐减小。采用了原子力扫描电镜（AFM）和X射线衍射（XRD）等表征手段,发现热二甲氧基乙醇溶剂处理能有效的去除PSS,从而提升了薄膜的电导率。经过热二甲氧基乙醇溶剂处理六次后的品质因素（FoM）高达51.61,并将热二甲氧基乙醇处理六次后的PEDOT:PSS薄膜作为无ITO有机太阳能电池的透明电极,光电转化效率为2.05%,达到了ITO电极的83.67%。