WO3/PEDOT:PSS复合薄膜在电致变色领域的研究进展

三氧化钨(WO₃)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)是典型的无机/有机电致变色材料。将两种材料结合可制得电致变色性能更好的复合薄膜。首先，阐述了几种常见WO₃/PEDOT:PSS复合薄膜的制备方法，从制备工艺和性能上分析了制备方法的差异；其次，从材料配比、变色机理、基材选择等方面总结了优化复合薄膜电致变色性能的几种途径；最后，讨论了复合薄膜存在的瓶颈问题和发展趋势，为多功能电致变色复合薄膜的制备提供参考。     

新型碳纳米管膜卷纱的力学及传感性能

为提高碳纳米管(CNT)膜卷纱传感性能,通过喷涂的方式制备聚(3,4-二氧乙撑噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)/CNT复合薄膜,采用自主搭建的加捻装置加捻制备宽度与捻度不同的12种PC(PEDOT:PSS/CNT)膜卷纱.通过直径与外观以及拉伸-电阻变化测试,研究分析PC膜卷纱的力学性能、传感性能及传感循环稳...     

间隔织物基光热-热电复合材料的制备及其性能

为提高柔性可穿戴供能设备的热电性能,首先利用NaOH和二甲亚砜(DMSO)共同掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)制备NaOH/DMSO/PEDOT:PSS热电膜,研究了NaOH及DMSO质量分数对PEDOT:PSS电导率、塞贝克系数以及功率因数的影响;然后以棉/涤纶间隔织物为基材,通过复合NaOH/DMSO/PEDOT:PSS并涂覆ZrC/聚氨酯(PU)光热层制备光热-热电复合材料,并对复合材料的形貌结构和热电性能等进行表征。结果表明:当添加质量分数为0.5%的NaOH及3.5%的DMSO时,NaOH/DMSO/PEDOT:PSS热电膜的功率因数达到最高,为25.6 μW/(m·K²),是纯PEDOT:PSS膜的2 327倍;光热-热电复合材料的塞贝克系数为35.5 μV/K,添加ZrC/PU光热层后复合材料在光照下产生的电压为无光热层复合材料的6.3倍。     

功能化碳纳米管复合薄膜及其膜卷纱的电热性能

碳纳米管(CNT)具有优异的电学性能,为了更好地将其应用于纺织品加热领域,采用加捻CNT薄膜的方法制备膜卷纱,并通过预喷涂导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐) (PEDOT:PSS)溶液的方式进一步优化CNT膜卷纱的电热性能;随后分析PEDOT:PSS喷涂浓度对CNT薄膜及其膜卷纱的结构和导电性能的影响,以及施加不同电压条件下CNT薄膜及其膜卷纱的温度变化。结果表明:随着PEDOT:PSS质量分数从0.01%增加至1.4%,所喷涂的CNT薄膜电导率由344.2 S/cm逐渐增大至668.9 S/cm;当PEDOT:PSS质量分数为0.07%时,所制备的CNT复合膜卷纱具有优异的电热性能,当在其两端施加电压时,温度可到达214 ℃,响应时间为5 s,发热温度是其未加捻薄膜的1.6倍,具有较好的应用潜力和开发价值。     

超声喷涂罗纹针织物电磁屏蔽性能

碳纳米管因其优异的电学性能和力学性能，近年来被广泛运用到电磁屏蔽织物的研究中。此研究引入高导电性的聚（3,4-乙烯二氧噻吩）∶聚苯乙烯磺酸（PEDOT∶PSS），制备一种CNT/PEDOT∶PSS电磁屏蔽织物。此研究通过制备不同质量分数（0.5%、1.0%、3.0%、5.0%、7.0%）CNT、不同质量分数（0.1%、0.2%、0.5%、1.0%）的PEDOT∶PSS溶液，采用超声诱导喷涂方法与针织物相结合。当质量分数为7.0%CNT、1.0%PEDOT∶PSS时，罗纹织物电阻率达最小值11.5Ω·cm,SE值最小为-34.0 d B，能屏蔽99%的电磁波；RL值最小可以达到-14.8 d B，在频宽为2.2 GHz(10.3～12.5 GHz)的频段内RL值可达-10.0 d B以下，能吸收90%以上的电磁波。     

改性PEDOT:PSS基热电非织造布的制备及其性能研究

为提高智能可穿戴电子设备的热电性能，采用正交试验优化原位聚合反应的工艺参数，并制备改性聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)基热电非织造布，通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热电偶测温仪、万用电表等对热电非织造布进行表征和测试，研究了热电非织造布的结构和性能。结果表明：PSS质量浓度为10 g/L、过硫酸铵浓度为0.15 mol/L、氯化铁浓度为0.1 mol/L、离子液体双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锌质量浓度为30 mg/mL条件下，改性热电非织造布热电性能最优，其塞贝克系数为18.13μV/K,电导率为2.85 S/cm,极大地提高了PEDOT类导电聚合物的热电性能，可用于制备智能可穿戴电子设备。     

碳纳米管/聚合物温差发电复合纺织材料的制备及其性能

为得到一种新型的柔性可穿戴温差发电织物,通过聚（3,4?乙烯二氧噻吩）与聚苯乙烯磺酸（PEDOT/PSS）将 碳纳米管（CNTs）均匀分散,采用浸渍烘干法,制备 CNTs/PEDOT/PSS 温差发电复合材料。借助扫描电子显微镜、X 射线衍射仪表征了该温差发电复合纺织材料的表面形貌和结晶情况,测试了不同质量分数 CNTs 下的 Seebeck 系数、 电导率和热导率,通过计算热电优值讨论了其热电性能,并研究了透湿性、折皱回复性等服用性能。结果表明：随着 CNTs 质量分数的增加,Seebeck 系数和电导率增大,热导率保持在较低的水平,热电优值增加,热电性能逐渐增强,透 湿性稍有下降,折皱回复性得到提高;在CNTs 质量分数为0.4% 时,热电优值达到2.99 ×10-9。     

静电纺PEDOT:PSS/PAN纳米纤维包芯纱超级电容器电极材料的制备

采用静电纺丝技术制备了以镀镍棉纱为芯纱的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维包芯纱,通过接枝聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS),设计出一种新型的纱线型超级电容器电极,并对其形貌结构和电化学性能进行了表征。结果显示,镍材料均匀地涂覆在棉纤维的表面,PEDOT:PSS均匀地接枝在PAN纳米纤维表面。该超级电容器电极材料的质量比容量高达28.75 F/g,显示出良好的电化学性能。这种超级电容器电极材料在柔性可穿戴的功能性纺织品上具有很好的应用前景。     

基于纤维素膜/PEDOT:PSS的电致变色器件及其性能研究

基于纤维素开发了一种环保的高性能电致变色器件（ECD）。通过在纤维素膜表面旋涂聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）（PEDOT:PSS）,获得纤维素膜/PEDOT:PSS透明导电基底,并与电解质复合构建ECD。随着纤维素膜表面PEDOT:PSS旋涂层数的增加,纤维素膜/PEDOT:PSS透明导电基底的导电率呈增加趋势,透光率呈降低趋势,旋涂3层PEDOT:PSS的纤维素膜/PEDOT:PSS透明导电基底具有77%的透光率和465Ω/sq的电阻。通过施加3 V的正向电压,制备的ECD的透光率可在10 s内从77%下降至53%,且施加3 V的负向偏压,其透光率可以快速恢复。此外,制备的ECD电致变色能力在循环100次后仍然保持较为稳定的状态。     

碳纳米管/水性聚氨酯涂层导电纱线的制备及性能研究

采用碳纳米管(CNT)/水性聚氨酯(WPU)导电油墨对蓬松多孔的涤纶拉伸变形丝进行浸渍涂层,制备了高导电碳纳米管/水性聚氨酯涂层导电纱线(CNT/WPU涂层导电纱线)。研究了不同WPU质量分数[ω(WPU)]的导电油墨和涂层次数对导电纱线导电性能的影响。结果表明,当CNT/WPU导电油墨中ω(WPU)为2%时,CNT/WPU涂层导电纱线的电导率可达2 000 S/m。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,WPU能够有效改善碳纳米管与纱线表面的界面结合性能,在纱线内部和表面形成均匀连续的导电通路。     

预处理对聚吡咯/羊毛复合导电纱线性能的影响

为了改善聚吡咯/羊毛复合导电纱线的导电性,采用化学原位聚合的方法,以纯羊毛纱线为基材,以吡咯为单体,三氯化铁为氧化剂,十六烷基三甲基溴化铵为掺杂剂,制备了聚吡咯/羊毛复合导电纱线。根据羊毛纤维湿热条件的拉伸特性,采用机械拉伸和机械/化学试剂共同作用的方法,改变羊毛纤维的鳞片结构和表面性质,增加吡咯与羊毛纤维的反应位点。为了进一步提高复合导电纱线的导电性,采用多次负载的方法,增加聚吡咯在羊毛纱线上的负载。实验结果表明:经过预处理后的聚吡咯/羊毛复合导电纱线具有较高的强力和较低的初始模量,其导电性能大大提升,电阻值由未经处理的730Ω/cm下降到34.83Ω/cm。     

PEDOT:PSS纤维国内外研究进展北大核心CSCD

随着现代电子科学技术的蓬勃发展,导电材料与可穿戴柔性电子器件的交叉领域得到广泛关注。聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)在室温下的电导率超过1000 S/cm,被认为是最有前途的导电高分子材料之一,其在发光二极管、太阳能电池、超级电容器和柔性传感器等方面有着巨大的应用前景。当前,高性能PEDOT:PSS纤维的连续纺丝工艺依旧是亟待探索的研究方向。文章结合近年来国内外在PEDOT:PSS纤维领域的研究成果,从成型技术、纤维种类及纤维后处理工艺三个角度综述了PEDOT:PSS纤维的研究进展,最后对PEDOT:PSS纤维的纺丝技术、性能、应用领域等方面进行了展望。     

碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合传感纱线的开发及性能测试

采用滴浸法将碳纳米管纱线(CNT)和不同溶液浓度的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合。研究了碳纳米管原纱及其复合纱线的外观、拉伸性、导电性及应变传感性能,探讨碳纳米管纱线及其复合纱线的应变传感机理。结果表明:PDMS浓度为5%时,CNT/PDMS复合纱的综合性能最优,其平均强度达534.2 MPa,电导率为1 204.5 S/cm,平均应变传感系数为0.67,约为原始CNT纱线的3倍。     

碳纳米管陶瓷织物的制备与应用研究

碳纳米管(CNT)合成纺丝制备的织物是将CNT与陶瓷作为母料(MB)混合并进行聚合,之后将母料切碎并熔融纺丝,用以制备CNT陶瓷复合纱线(LH-Yn)和碳纳米管/陶瓷复合织物(LH-织物)。通过对CNT/陶瓷复合纱线和碳纳米管/陶瓷复合织物的特性与常规的聚酯纱线(PET-Yn)和聚酯织物(PET-织物)进行对比,得出结论:LH针织物的表面温度远高于PET针织物的表面温度;在水蒸气透过性(WVP)、透气性(AP)方面两者差异并不明显,说明高分子复合纱线与含CNT陶瓷的纱线和面料可作为一种优异的光-热效应材料使用。     

复合导电织物的制备及其性能研究

为了改善聚合物基织物的导电性，发挥聚合物与还原氧化石墨烯(RGO)的协同作用，文章以涤纶织物为基底，采用浸渍法负载RGO和原位聚合法负载聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT︰PSS)与聚吡咯(PPy),制备了PPy/PEDOT︰PSS/RGO复合导电织物。采用正交试验合理设计氧化石墨烯(GO)、3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和吡咯(Py)的摩尔浓度，借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和万用电表对复合导电织物进行表征与分析。结果表明：当GO质量浓度为5 g/L,EDOT摩尔浓度为0.15 mol/L,PSS质量浓度为15 g/L,Py摩尔浓度为0.14 mol/L时复合导电织物体积电阻率最小，为0.88Ω·cm。     

PEDOT/尼龙复合织物的化学氧化聚合法制备

采用原位聚合氧化法制备聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)/尼龙复合织物,探讨了反应因素对PEDOT/尼龙导电复合织物导电性能的影响。研究了复合织物的表面形貌、化学组成、热稳定性和力学性能等。优化的整理工艺为:氧化剂Fe Cl3浓度0.2 mol/L,反应温度70℃,反应时间10 h,3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)浓度0.1 mol/L,聚苯乙烯磺酸钠(PSS)质量浓度20 g/L。制得的复合织物具有较好的导电性能,织物的方阻为0.26 kΩ/□。复合织物表面包裹了PEDOT导电层,热稳定性略有下降,断裂强力和撕破强力有所降低。     

Bi2WO6/PVA光催化氧化As(Ⅲ)的性能和机制

使用水热法制备出Bi₂WO₆材料,通过静电纺丝法将其负载在聚乙烯醇(PVA)上,得到Bi₂WO₆/PVA复合材料。在可见光照射下,相比于纯PVA,14%Bi₂WO₆/PVA复合材料对As(Ⅲ)的氧化显示出较高的光化学活性。在最佳条件下[pH=10.0、Bi₂WO₆质量分数为14%、As(Ⅲ)质量浓度为3 mg/L],反应120 min后,As(Ⅲ)氧化率为47.45%。此外,Bi₂WO₆/PVA材料重复使用4次后,As(Ⅲ)的氧化率仍可达到37.38%。抑制剂试验表明,Bi₂WO₆/PVA可见光下氧化As(Ⅲ)的活性物质主要为空穴(h~+)和超氧自由基(O₂~-·)。     

PEDOT:PSS复合涤/棉导电非织造布的制备及其性能

为制备具有良好导电性能和使用性能的非织造布,利用原位聚合的方法在涤/棉非织造布上原位生长致密的聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT:PSS)导电聚合物,探究掺杂剂体积占比、氧化剂体积占比等工艺参数对导电非织造布性能的影响。实验结果表明：PSS∶过硫酸铵(APS)∶EDOT的比例为2∶1.5∶1、聚合时间为10 h为最佳工艺,制备的导电非织造布的电导率最高为29.044 mS/cm;最佳制备工艺下导电非织造布的断裂强力为20.18 N,伸长率为85.23%;导电织物耐洗涤性良好,透气率可达329.19 mm/s,为导电非织造布在柔性电子中的应用提供参考。     

Bi2MoO6修饰TiO2复合纳米棒阵列光催化剂的制备及其光催化性能

为获得可回收的高效降解有机污染物光催化剂,采用水热/溶剂热二步法在TiO₂纳米棒阵列上修饰Bi₂MoO₆纳米片,合成了Bi₂MoO₆/TiO₂复合纳米棒阵列可见光催化剂。对Bi₂MoO₆/TiO₂光催化剂的形貌、结构、化学元素组成和光学性能进行分析,并借助电化学工作站测试了Bi₂MoO₆/TiO₂纳米棒阵列异质结构的光电化学性能和光催化性能,分析了光催化活性增强的机制。结果表明:较窄带隙的Bi₂MoO₆修饰TiO₂纳米棒阵列拓宽了光谱响应范围,促进了光生载流子的有效分离和转移,显著提高了亚甲基蓝的光催化降解效率;TiO₂和Bi₂MoO₆之间形成type Ⅱ型异质结,Bi₂MoO₆/TiO₂的type Ⅱ型能带结构与可见光的扩展吸收之间的协同作用是光催化性能提升的内在机制。     

硫化铋/石墨烯修饰电极检测豆芽中的6-苄氨基嘌呤

该文采用水热法制备棒状硫化铋(Bi₂S₃)颗粒,通过超声复合法将硫化铋与石墨烯(graphene,Gr)复合,得到Bi₂S₃-Gr复合材料。将复合材料滴涂到玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE)上,构建可灵敏检测6-苄氨基嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)的电化学传感器。在最优条件下对6-BA进行电化学分析,结果表明6-BA在Bi₂S₃-Gr/GCE上受扩散控制,有2个电子参与6-BA的氧化过程。采用差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry,DPV)对0.5～100μmol/L的6-BA进行检测,检出限(limit of detection,LOD)为2.7×10^-7mol/L。所制备的Bi₂S₃-Gr/GCE传感器具有良好的重复性与重现性,相对标准偏差(relative standard deviatio...