PEDOT:PSS薄膜导电性能优化的研究进展

聚（3,4-乙撑二氧噻吩）:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）具有高导电性、高柔韧性、出色的稳定性、易于成膜和成本低等优点,被认为是最有价值的导电聚合物之一,它在储能转换和电子系统中有着广阔的应用前景。然而,原始的PEDOT:PSS薄膜的电导率较低（<1 S/cm）,阻碍了要求其高导电性的实际应用,于是人们提出了各种方法来提高PEDOT:PSS薄膜的电导率。本文综述了优化PEDOT:PSS薄膜电导率的新进展,并介绍了掺杂处理、后处理等提高PEDOT:PSS薄膜电导率的方法。     

水性导电涂料PEDOT/PSS的研究进展

介绍了聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的制备方法,及近年来在该领域的研究进展,并对其在抗静电涂料、电极材料、太阳能电池、印刷电路板等领域的应用进行了介绍。     

高导电PEDOT/PSS复合材料改性研究进展

从聚苯乙烯磺酸盐(PSS)掺杂优化、溶剂再掺杂改性(无机酸、有机试剂、离子液体)、纳米材料改性(碳纳米管、石墨烯、贵金属纳米粒子)和溶剂掺杂与纳米材料复合改性等方面综述聚(3,4–亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)/PSS复合材料的改性研究进展,详细介绍各自的改性机理和相对优势。最后展望了高导电PEDOT/PSS复合材料的发展趋势和改进方向。     

二次掺杂对PEDOT/PSS导电性能影响的研究进展

本文综述了掺杂有机溶剂、表面活性剂、盐类、酸类、导电介质等方式提高PEDOT/PSS电导率的方法,并对其掺杂后导电机理进行了讨论。     

基于PEDOT:PSS导电聚合物的透明电极制备及其光电性能研究

通过掺杂改性,在玻璃和柔性塑料衬底上采用旋涂法制备了高导电性和高透明性的PEDOT:PSS薄膜。然后以此为基础,研究了PEDOT:PSS为阳极的绿光OLED标准器件和黄光电致磷光器件性能。以CBP掺杂磷光材料(MPPZ)₂Ir(acac)为发光层制备了柔性和平面OLED器件,考察了以ITO、PEDOT:PSS/玻璃、PEDOT:PSS/PET三种不同阳极器件的性能。实验结果表明,以PEDOT:PSS/玻璃阳极的器件启动电压为3.83 V,最大亮度可达18 632 cd/m²,最大电流效率可达21.61 cd/A,显示了PEDOT:PSS透明导电薄膜作为OLED阳极材料具有很大的发展潜力。     

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。     

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。     

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%)。     

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,纺丝液的流变特性与可纺性的关系。采用高阻计和电子单纤维强力仪对成品纤维的导电性能和力学性能进行测试表征。使用扫描电子显微镜对不同PEDOT/PSS质量分数的纤维表面形貌进行表征。结果表明,PEDOT/PSS质量分数在0%～9.09%的质量分数范围内,随着纺丝液中PEDOT/PSS质量分数的增加,纺丝液黏度增大,PVA/PEDOT/PSS纺丝液可纺性呈先提高后降低的趋势。在30～90℃的范围内,随着纺丝体系温度的提高,PVA/PEDOT/PSS纺丝液可纺性呈先升高后降低的趋势;随着PEDOT/PSS质量分数的提高,PVA/PEDOT/PSS纤维的电导率逐渐升高,拉伸强度逐渐增加,拉伸断裂伸长率逐渐降低。     

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．     

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类复合膜的湿敏性能研究

本文通过在聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)导电高分子中引入可溶性高分子聚电解质聚对苯乙烯磺酸钠(PSS),对苯乙烯磺酸钠(SSNa),烯丙基磺酸钠(SAS),丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St)等,制备了PEDOT/PSS、PEDOT/P(SSNa-SAS)和PEDOT/P(SSNa-BA-St)三种复合膜,并比较了三者的感湿特性。结果表明:在11%-97%湿度范围内三者都表现出了较高的灵敏度,但在相同条件下,PEDOT/P (SSNa-SAS)和PEDOT/P(SSNa-BA-St)的阻值都比PEDOT/PSS膜小2-3个数量级,并且PEDOT/P(SSNa-BA-St)的线性响应度比PEDOT/P(SSNa-SAS)高8.2%。     

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/MWCNTs薄膜复合热电材料的制备与性能研究

以低热导率的滤纸为载体,采用物理旋涂方法制PEDOT:PSS/MWCNTs纳米复合薄膜热电材料。实验研究了涂层数目对复合材料热电性能的影响,探究微观结构与热电性能的关系。研究发现MWCNTs在PEDOT:PSS中分散均匀且有良好的界面作用;室温条件下,复合材料热导率较低。随着涂层数的增加,电导率先增加后降低,在涂层数目为3层时,复合材料室温下的ZT值最大,热电性能最佳。     

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。     

导电聚合物PEDOT/PSS-MPEG的制备及性能

引言导电高分子既有导体材料的光电学特性,又有良好的力学性能和可加工性[1],这使得导电高分子材料具有广泛的应用前景。聚噻吩类有机导电材料[2]就是这类材料中的一种。聚噻吩的室温电导率     

柔性AgNWs/PEDOT:PSS-PET透明导电薄膜的制备与性能

透明导电薄膜由于兼具较高的透光度和较低的电阻率,被广泛地应用在太阳能电池、传感器和柔性OLED等光电子器件中。采用多元醇法制备了长径比约为1 200的银纳米线(AgNWs),并且,与PEDOT∶PSS相结合,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为透明导电薄膜基底,通过简单、高效的喷涂工艺制备AgNWs/PEDOT∶PSS-PET复合柔性透明导电薄膜,并且,研究其表面形貌与材料结构。然后,对薄膜进行了后处理,提高薄膜的导电性,并且,利用拉曼(Raman)光谱分析了进行后处理后,薄膜导电性提高的原因。当该复合薄膜在透光率<85%时,其面电阻<50Ω/sq,而且,薄膜的粗糙度仅为11.3 nm。另外,经过700 h的空气气氛放置试验后,薄膜的面电阻基本保持不变,仍具有较好的稳定性。     

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。