还原氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸柔性透明导电薄膜的制备及表征

采用HI整体还原法将原位聚合法制备出的氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸(GO/PEDOT∶PSS)复合薄膜还原成还原氧化石墨烯/PEDOT∶PSS(RGO/PEDOT∶PSS)复合薄膜。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、四探针测试仪和紫外分光光度仪等手段对所制备材料的性能进行了表征。结果表明:当RGO掺杂量为15%(质量分数)时,RGO/PEDOT∶PSS复合薄膜综合性能最优,其方块电阻为0.25kΩ/□,透光率达到85.2%(λ=550nm),同时具有优良的导电性和柔性。     

氧化石墨烯掺杂含量对石墨烯/PEDOT:PSS复合材料电化学性能的影响

采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯(GO),利用原位聚合法合成GO/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸(GO/PEDOT∶PSS)复合材料,并使用碘化氢整体还原法生成还原氧化石墨烯(RGO)/PEDOT∶PSS复合材料,同时考察了GO掺杂量对RGO/PEDOT∶PSS复合材料电化学性能的影响。通过X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、电化学测试等方法对所制材料进行了表征和性能测试。结果表明:GO与PEDOT∶PSS的质量比为6∶20时合成的RGO/PEDOT∶PSS复合材料具有最佳的电化学性能。     

高电导率聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸复合物的制备及表征

采用聚苯乙烯磺酸作为电荷平衡掺杂剂,通过氧化3,4-乙烯二氧噻吩聚合制备聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)。采用红外光谱、X-射线衍射图谱和四探针电导率测试仪分别对其结构和导电性能进行表征。X-射线衍射图谱表明PEDOT∶PSS为半晶态结构。电导率测试结果表明聚合工艺条件对PEDOT∶PSS电导率均有显著的影响,并在最佳工艺条件下制备出电导率高达73S/cm的PEDOT∶PSS。     

聚3,4-乙撑二氧噻吩薄膜制备的研究进展

聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)薄膜的电导率高、稳定性好、透明性佳,有广阔的应用前景。许多科技工作者致力于PEDOT薄膜的制备研究。简要介绍了导电PEDOT薄膜制备方法的研究进展。常用的制备方法有电化学聚合法,物理涂覆法,物理沉积法,原位聚合法。     

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸复合LB膜在OLED器件上的应用

采用Langmuir-Blodgett(LB)膜静电诱导沉积法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)高度有序导电聚合物复合薄膜,研究了薄膜的导电性能并进一步研究薄膜在改善器件性能方面的作用.并将其应用于有机电致发光二极管(OLED)器件的空穴缓冲层,将聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)复合LB沉积于纳米铟锡金属氧化物(ITO)电极上,制备了以复合LB膜为空穴缓冲层的OLED器件.发现复合LB膜改善了器件性能(启动电压降低,最大亮度增加),但进一步的研究表明LB膜器件在一定时间后出现性能劣化.I-V特性和X射线反射率(XRR)分析表明,薄膜的结构发生一定程度的改变是导致器件性能变差的可能原因.     

修饰LB膜法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩薄膜的光电性能

采用修饰LB膜法以二十烷酸(AA)LB膜为模板,通过3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)单体在LB膜亲水基团间聚合,制备了AA/PEDOT复合LB膜。UV-Vis、FT-IR和XPS分析表明EDOT在多层膜中有效聚合,生成了PEDOT导电聚合物;XRR和SIMS分析表明薄膜具有较好的层状有序结构,进一步研究发现EDOT在AA多层膜中的聚合破坏了原有LB膜的有序性,这可能与聚合过程对层状结构产生的破坏作用有关;采用四探针仪及半导体测试仪研究了薄膜导电性能,发现AA/PEDOT多层膜的电导率随处理时间的变化产生突变,这与多层膜中导电通道的"渝渗"有关,在有效导电网络连通后电导率发生了突变。测试结果还表明AA/PEDOT膜导电性明显优于PEDOT旋涂膜和ODA-SA/PEDOT-PSS复合膜,这是由于原位制备的PEDOT共轭度较高,且薄膜具有很好的层状有序结构。     

聚3,4-乙烯二氧噻吩的化学氧化条件及性能EI北大核心CSCD

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)的原位氧化聚合目前被广泛应用于复合功能材料的制备,而如何优化PEDOT的氧化聚合条件使其原位生长后材料的电导率提高成为研究的一大重要方向。文中采用化学氧化聚合法,以九水合硝酸铁(Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O)为氧化剂合成了导电聚合物PEDOT,研究了掺杂剂种类、聚合温度、单体浓度、单体与氧化剂比例对聚合得到的PEDOT链结构和导电率的影响。研究结果表明,在水作为反应溶剂,九水合硝酸铁为氧化剂的条件下,在60℃反应时间4 h,单体浓度7 g/L,单体与氧化剂的摩尔比为1∶1时,聚合得到的PEDOT电导率最高。     

基于化学气相沉积石墨烯/PEDOT-PSS共混复合材料的导电薄膜

采用液相剥离技术制备基于化学气相沉积（CVD）石墨烯/聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸（PEDOT-PSS）共混复合材料的导电薄膜。采用原子力显微镜和SEM表征石墨烯/PEDOT-PSS复合薄膜的微观结构;通过紫外吸收谱、X射线光电子能谱、FTIR等分析技术探索该共混复合薄膜的导电机制。结果表明：石墨烯/PEDOT-PSS导电薄膜具有优异的电学特性,其方阻约为8 Ω/□;表面分析表明,石墨烯与PEDOT主链中五元噻吩发生π-π共轭效应,由此引起两作用体之间电子云密度的变化,该变化增加了PEDOT主链的载流子离域化程度,有利于PEDOT导电性的提升,同时提高石墨烯的载流子浓度,使CVD石墨烯/PEDOT-PSS复合薄膜的导电能力增强。     

以氧化石墨烯为氧化介质制备石墨烯/聚苯胺导电复合材料

采用超声辅助Hummers法制得厚度约为1 nm的氧化石墨烯, 以其为氧化介质与苯胺反应合成了石墨烯/聚苯胺(RGO/PANI)导电复合材料。利用AFM、SEM、XRD和FTIR对反应所得产物进行了表征。结果表明: 苯胺在略高于室温的酸性水溶液中可以对氧化石墨烯(GO)进行还原, 而苯胺自身则被氧化石墨烯中大量的含氧基团氧化并发生聚合反应, 最终生成RGO/PANI导电复合材料, 当苯胺用量为1 mL, 氧化石墨烯用量为0.1 g, 在水浴温度为70 ℃下剧烈搅拌24 h时, 获得的RGO/PANI复合材料导电性最佳, 约为10 S/cm。     

单体溶剂对液相沉降聚合聚3,4-乙撑二氧噻吩分子结构及性能的影响

将吸附有FeCl_3的聚酰亚胺(PI)膜悬于不同溶剂的3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)溶液中,在PI膜表面原位合成了导电聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)涂层。以UV-vis分析溶剂的溶剂化效应,以红外光谱和X射线光电子能谱分析PEDOT的分子结构和氧化态,研究溶剂对液相沉降聚合PEDOT的共轭链长度和掺杂度及导电性的影响。在研究的正庚烷、环己烷、甲苯和氯仿中,溶剂的溶剂化作用依次增强,在其EDOT溶液中沉降聚合产物PEDOT的共轭链长度和掺杂度也依次增大,PEDOT涂层的电导率分别为33.7 S/cm,43.8 S/cm,163.2 S/cm和77.2 S/cm,对PI膜的附着力由0级上升到5B级。溶剂的溶解能力和溶剂化效应增强,液相沉降聚合PEDOT分子的共轭链长度和掺杂度上升,涂层的电导率和附着力增加;溶剂化效应的影响尤为突出。     

聚吡咯/还原氧化石墨烯导电填料的制备及应用

将氧化石墨超声分散,在水合肼的作用下制备了在水相条件下稳定分散的还原氧化石墨烯(RGO);以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,RGO为掺杂剂,吡咯单体为原料,六水合三氯化铁(FeCl_3·6H_2O)为引发剂聚合制备聚吡咯/还原氧化石墨烯(PPy/RGO)导电复合材料。利用傅里叶红外光谱、X射线衍射和透射电子显微镜等手段对复合材料的理化性质进行表征,结果表明线状PPy成功聚合在RGO表面;热重分析和电导率测试结果显示,复合材料相对于PPy具有更高的热稳定性和电导率,电导率可达14S/cm。将PPy/RGO复合材料水性聚氨酯乳液制成复合涂层,考察了涂层的抗静电性能,发现PPy/RGO复合材料具有更低的逾渗阈值。     

石墨烯/二氧化锰/聚3,4-乙烯二氧噻吩三相复合电极的制备及电化学性能

采用水性溶液为电解液,在石墨烯表面用恒电位法依次制备二氧化锰和聚3,4-乙烯二氧噻吩层,得到石墨烯/二氧化锰/聚3,4-乙烯二氧噻吩三相复合电极。扫描电镜表征三相复合电极的形貌特征及复合结构;通过恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试方法研究三相复合电极的电化学性能。结果表明,石墨烯呈现独有的褶皱状结构,二氧化锰由不规则的纳米片交织而成,聚3,4-乙烯二氧噻吩由纳米范围粒子聚合而成,三相电极呈现层状复合结构;在1.0A/g的充放电电流下得到的比容值为165F/g,经过500次充放电循环后,容量保持率达到80%,具有较好的稳定性,同时,该三相复合电极还表现出很好的充放电可逆性和阻抗性能。     

石墨烯/聚苯胺/四氧化三锰纳米复合材料的制备

成功制备了石墨烯/聚苯胺/四氧化三锰(RGO/PANI/Mn_3O_4)纳米复合材料。首先,以过硫酸铵(APS)为氧化剂,在氧化石墨烯(GO)片层上氧化聚合苯胺单体,制备氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI),再通过水热法将GO还原并热解Mn(Ac)_2·4H_2O从而制得RGO/PANI/Mn_3O_4复合材料。形貌和结构表征结果表明Mn_3O_4纳米颗粒均匀生长在以PANI为导电连接层的RGO片层上。     

RGO/ABS/EPDM复合材料的制备及性能研究

采用改进的Hummer法合成氧化石墨烯(GO),将GO进行热还原得到还原氧化石墨烯(RGO),并通过直接熔融密炼法制备石墨烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/三元乙丙橡胶(RGO/ABS/EPDM)复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、四探针法等分析手段对复合材料表面形貌、微观结构、导电性能和力学性能进行了表征。结果表明:RGO优先分散于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)中,且热还原得到的RGO有效地提高了复合材料的力学性能和导电性能; RGO添加量为2. 5%(wt,质量分数,下同)时,复合材料拉伸强度提高74. 8%,缺口冲击强度提高4. 6%; RGO添加量为1. 5%时,复合材料缺口冲击强度最大,提高19. 8%;随着RGO添加量的增加,复合材料电阻率逐渐下降,当RGO添加量达到2. 5%时,复合材料电阻率下降趋势变缓。     

还原氧化石墨烯/碳纳米管透明导电薄膜的制备及性能研究

使用天然植物多酚——单宁酸(TA)作为氧化石墨烯(GO)的还原剂,通过"一步法"实现了对GO的绿色还原和功能化.随后,将TA还原氧化石墨烯(RGO)和碳纳米管(SWCNT)结合起来,共同构筑具有三维结构的石墨烯/单壁碳纳米管(RGO/SWCNT)透明导电薄膜(TCFs).该薄膜有着良好的导电性(透光率为75.1％时,面...     

聚3，4-乙烯二氧噻吩/纳米多孔金复合电极的制备及其在超级电容器中的应用

通过一步法将单体3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)电化学聚合到具有高导电率和大比表面积的纳米多孔金(NPG)上,成功制备了具有完美核壳结构的聚3,4-乙烯二氧噻吩/纳米多孔金（PEDOT/NPG）复合电极材料。通过SEM、TEM、Raman和X射线能谱仪对复合电极材料的形貌、微观结构、振动特性和元素组成进行了分析和表征。使用电化学工作站对其电化学性能进行了系统的研究。在三电极体系中,PEDOT/NPG复合电极材料在3 A/g的低电流密度下,质量比电容可以达到555 F/g,其能量密度和功率密度分别为177.58 W·h/kg和1.73 kW/kg。同时该电极材料经过2 000次循环伏安测试后仍然可以保持最大电容的91.5%,电化学性能优异。      

利用维生素C和茶多酚还原氧化石墨烯及其表征

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),以环境友好和具有较强还原能力的茶多酚和维生素C为还原剂还原GO制备还原氧化石墨烯(Reduced graphene oxide,RGO).傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测得还原后的RGO的含氧官能团吸收峰明显降低,在X射线衍射图谱(XRD)中观察到还原后的RGO的吸收峰位置的变化,原子力显微镜(AFM)观察到样品的厚度.这些表征数据表明实验采用的两种还原剂成功还原了GO制备出RGO.     

Ni2CoS4/还原氧化石墨烯/多孔还原氧化石墨烯的制备及其在超级电容器中的应用

采用水热法制备Ni_2CoS_4活性材料,通过物理过程和水热反应将其与氧化石墨烯(GO)、水热多孔氧化石墨烯(HHGO)复合得到Ni_2CoS_4/还原氧化石墨烯/多孔还原氧化石墨烯(Ni_2CoS_4/RGO/HRGO)复合电极材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安测试、恒流充放电测试和交流阻抗测试等,对复合材料的形貌结构、电化学性能进行了表征。研究结果表明:在1 A/g的电流密度下,其比电容为1 684 F/g,在5 A/g的电流密度下循环2 000次后,其比电容保持率为91.8%。Ni_2CoS_4/RGO/HRGO优良的电化学行为归因于这种复合结构使电解液对电极材料的润湿程度提高,进而提高了离子和电荷的传输速率,同时也缓解石墨烯、Ni_2CoS_4的团聚和循环过程中的体积变化。因此,Ni_2CoS_4/RGO/HRGO是一种有良好应用前景的高性能超级电容器电极材料。     

上海硅酸盐所在有机-无机复合热电材料领域取得重要进展

正近日,中国科学院上海硅酸盐研究所陈立东研究员、姚琴副研究员的研究团队在聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)基有机/无机复合热电材料领域取得重要进展。该团队采用新型氧化剂,通过自抑制聚合法,获得了高膜厚无气孔PEDOT∶DBSA-Te量子点复合热电薄膜。研究团队首先通过设计调控导电高分子对阴离子的分子结构来调控对阴离子的位阻,实现了薄膜自抑制法聚合     

石墨烯/纳米银复合材料的制备、微结构及其导电性能

将不同比例的氧化石墨烯(GO)和硝酸银混合,采用水合肼一步还原制备石墨烯/纳米银(RGO/Ag)复合材料。采用UV-vis、XRD、FTIR和SEM对RGO/Ag复合材料结构组成进行表征分析,并结合热流量和结构变化研究其构成和热处理工艺对导电性的影响。结果表明:Ag基本以类似球形与石墨烯(RGO)复合;RGO/Ag复合材料的导电性与其构成有很大关系,只有当GO加入量小于50wt%时,Ag含量的提高和热处理工艺的优化可以明显改善复合材料的导电性,其中,GO加入量为16wt%的RGO/Ag片方阻值可达到8mΩ/□;当GO加入量高于50wt%时,复合材料导电性与RGO接近,受Ag含量的提高和热处理工艺优化的影响较小。