化学气相沉积制备聚羟基功能化3,4-乙烯二氧噻吩膜及其性能研究

羟基功能化3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT-OH)是3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)的重要衍生物.将EDOT-OH化学气相沉积在不同旋涂FeCl3氧化剂膜上,制备了系列PEDOT-OH膜.通过显微红外、拉曼光谱及场发射扫描电镜对PEDOT-OH膜结构及形貌进行了表征,考察了FeCl3旋涂溶液浓度与氧化剂膜的厚度、PEDOT-OH膜的厚度的对应关系,还将EDOT-OH沉积在金叉指电极上制备了有机磷传感器,并对其性能进行了初步评价,结果表明,在实验条件下,PEDOT-OH膜的厚度随着旋涂溶液浓度的增加而增加,其掺杂程度也随之增长.所制备的传感器具有良好的响应性、灵敏性和重复性.     

导电聚3,4-乙撑二氧噻吩的制备及性能

以水为溶剂,分别选用对甲苯磺酸钠、高氯酸锂、硫酸钠为支持电解质,用电化学法合成聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)膜。采用线性扫描伏安法(LSV)确定了合适的聚合电位;采用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗谱(EIS)研究了PEDOT膜的电化学行为。结果表明,掺杂阴离子种类对膜的循环伏安特性、EIS曲线等有很大的影响;此外研究了掺杂不同阴离子的PEDOT膜对电极的粘接性能,发现粘接性能也与阴离子种类有关。     

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。     

聚3,4-乙撑二氧噻吩的合成及性能

介绍了聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDT)的合成过程、性能及测试方法.通过聚苯乙烯磺酸(PSS)掺杂,解决了PEDT的加工问题,研究了氧化剂及掺杂剂的用量、反应体系的浓度、反应温度、反应时间、PSS的磺化度和加料方式对PEDT性能的影响.     

聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸及其复合材料气敏性能研究进展

聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为极重要的一种导电聚合物,由于其简便的制备方法、较高的导电性能、稳定的化学性质、独特的传感机理而逐渐被应用于气体传感器领域。然而,制备具有高灵敏度、良好选择性的PEDOT:PSS基气敏材料仍是一大挑战。文中综述了近几年来基于PEDOT:PSS及其复合物材料的气敏元件的研究进展,重点介绍了纯相PEDOT:PSS、PEDOT:PSS与聚合物复合材料、PEDOT:PSS与无机半导体(金属及金属氧化物)以及与碳材料等复合材料的气敏特性及机理,总结并展望了PEDOT:PSS及其复合材料在结构、工艺等方面的发展趋势。     

3,4-乙烯二氧噻吩的聚合动力学

以化学氧化法合成了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)水分散体,通过气相色谱法测定了EDOT聚合转化率,研究了聚合温度、模板及掺杂剂、氧化剂、催化剂等因素对EDOT聚合动力学的影响。结果表明:温度越高,聚合速率越快,但导电性能变差。在以过硫酸铵为氧化剂、硫酸铁为催化剂时,两者用量越多,EDOT聚合速率越快,硫酸铁合适的用量为2‰。模板用量越多,EDOT聚合速率越慢;EDOT在以乙烯基苯磺酸钠与丙烯酸酯共聚物为模板中的聚合速率大于以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为模板中的聚合速率。以共聚物为模板所制得的PEDOT水分散体,其成膜性能得到明显提高。     

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-乙烯二氧噻吩/活性炭扣式复合电极的制备及其性能研究

采用原位聚合及物理球磨复合法制备了不同配比、具有多孔结构的聚3,4-乙烯二氧噻吩/活性炭扣式复合电极(PEDOT/AC)。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸脱附等温曲线、BJH孔径分布等方法对样品进行了表征。采用交流阻抗、循环伏安和恒流充放电等方法研究了不同配比复合电极的电化学特性。结果表明AC作为PEDOT的支架,不仅可以提高电极的比容量,还能增强由于PEDOT力学性能低而造成的循环寿命低的问题。当PEDOT占PEDOT/AC质量的40%时(P40电极),电极的微孔孔径主要分布在2~10nm之间,比表面积达1186.3m2/g。P40电极比容量可以达到157F/g,经过2000次循环后仍保持有87.6%的比容量,具有优异的循环特性。     

图案化与生物功能化聚3,4-乙烯二氧噻吩生物界面

本工作制备了具有可调控蛋白/细胞作用且低阻抗的功能化聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)的图案化生物界面,并在空间上引导细胞的粘附行为.功能化PEDOT共聚物由具有抗非特异性粘附的磷酸胆碱功能化的EDOT(EDOT-PC)和可进行生物耦合反应的羧基功能化的EDOT(EDOT-COOH)两种单体共聚而成.本工作研究了不同组分共聚物的电化学阻抗性能及其对蛋白、细胞的抗粘附性能,同时通过精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)多肽的引入实现了在抗非特异性粘附背景下对细胞的特异性粘附.在此基础上,通过光刻及电化学沉积技术制备了由细胞特异性粘附区与抗细胞粘附区组成的图案化PEDOT生物界面,可有效地在空间上控制细胞粘附行为.该工作为研究细胞在材料表面的其他行为提供了可能性,在组织修复、再生工程中有着潜在的应用价值.     

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。     

以聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

以苯乙烯磺酸钠(SSNa)和烯丙基聚乙二醇(APEG)为原料,制备了不同结构的聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇(P(SS-APEG))共聚物,并以此为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚(苯乙烯磺酸钠-烯丙基聚乙二醇)(PEDOT∶P(SS-APEG))水分散体;研究了聚乙二醇(PEG)链段长度对PEDOT∶P(SS-APEG)结构与性能的影响。结果表明,通过自由基共聚,成功制备了聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇(P(SS-APEG))共聚物。以P(SS-APEG)为模板时,EDOT的聚合速率加快,分散体粒径随APEG相对分子质量的增加而增大,水分散体表面张力减小。PEDOT薄膜的方块电阻明显降低,且APEG的相对分子质量越小,薄膜的方块电阻越低,导电性越好。当APEG的相对分子质量为700,n(SSNa)∶n(APEG)=32∶1,m(EDOT)∶m(P(SS-APEG))=1∶3时,PEDOT∶P(SS-APEG)薄膜的方块电阻较PEDOT∶PSS(m(EDOT)∶m(PSS)=1∶3)薄膜下降了3倍。     

单极脉冲法沉积聚3,4-乙烯二氧噻吩及其电容性能EI北大核心CSCD

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)因具有非常高的离子电导率而被广泛研究。文中以EDOT为单体,采用单极脉冲法在不锈钢片基底上制备了PEDOT膜电极。考察了不同脉冲参数对PEDOT膜超级电容的影响。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱表征PEDOT涂覆的不锈钢电极,确认了PEDOT由不规则的虚球体堆积成褶皱状结构,证实了Cl O4-成功掺杂于PEDOT膜中;通过循环伏安法、恒电流充电/放电和电化学阻抗谱得到:PEDOT电极展示出良好的比电容(128.64 F/g)、倍率性能和稳定性(循环2000次保留率达71.26%)。对于低成本、高性能的能量存储应用显示出相当大的潜力。     

聚(3,4-二氧乙撑噻吩)的制备及其热电性能研究

聚(3,4-二氧乙撑噻吩)(PEDOT)以其独特的热稳定性和较高的电导率而引起了广泛关注.首次系统研究了导电PEDOT的热电性能,主要包括电导率、Seebeck系数和热导率,详细比较了化学和电化学方法制备的PEDOT样品在热电性能上的差异.结果表明PEDOT的热电优值最大可以达到1.87×10~(-3)(T=270K),且在相同条件下,PEDOT的热电性能要高出其它有机高分子材料大概一个数量级,而且PEDOT的热电性能依然存在较大的提高潜力.     

3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)的新合成方法

以氯乙酸为原料,通过酯化、Claisen缩合、O-烷基化和脱羧等反应合成出3,4-乙撑二氧噻吩,总产率为23.6%,运用FTIR、GC-MS对产品结构进行了表征,并对其反应机理进行了讨论.     

反离子聚合聚(3,4-乙烯二氧噻吩)薄膜的热电性能研究进展EI北大核心CSCD

反离子的选择对电化学聚合聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)薄膜的结构和热电性能的影响备受关注,在已报道的聚合物薄膜中,PEDOT:聚(苯乙烯磺酸盐)(PSS)、PEDOT:甲苯磺酸盐(Tos)、PEDOT:高氯酸(ClO_(4))和PEDOT:三氟甲磺酸酯(OTf)等被广泛研究。文中综合分析了不同类型反离子对PEDOT薄膜热电性能的应用研究,重点阐述了PEDOT:PSS和PEDOT:Tos提高热电性能的工艺方法,PEDOT:PSS薄膜具有高电导率、可水处理和热稳定性高等特点,二次掺杂、化学去掺杂和连续处理工艺能有效提高其热电性能,但是PSS有亲水性的限制;而Tos具有疏水性,且PEDOT:Tos薄膜能够有效平衡赛贝克系数和电导率的关系;其它的PEDOT:ClO_(4)和PEDOT:OTf等薄膜对热电性能也起到了一定的促进作用。最后,展望了反离子聚合PEDOT薄膜作为柔性热电器件和可穿戴电子器件的开发和实际应用。对进一步研究新的反离子聚合具有一定的参考价值。     

无模板电化学组装聚羟基化3,4-乙烯二氧噻吩纳米结构的影响因素初探

采用无模板电化学沉积方法制备了具有纳米点形貌的聚羟基化3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT-OH),并系统地研究了氧化电势、聚合时间、对电极与工作电极之间距离等因素对PEDOT-OH纳米结构和形貌的影响。研究发现,随着聚合时间的延长、氧化电势的增加,纳米点的尺寸增加;相反则降低。通过进一步研究具有纳米结构的PEDOT-OH的表面性质和阴极电荷储存能力,发现随着纳米点尺寸的增大,样品表面的亲水性变好,拥有纳米结构的PEDOT-OH的均一化阴极电荷储存能力要明显优于表面平滑的样品。     

聚（3,4乙烯二氧噻吩）/氧化石墨烯纳米杂化结构薄膜的设计合成与电致变色性能研究

本文成功地将聚 (3, 4乙烯二氧噻吩) (PEDOT) 纳米颗粒修饰在氧化石墨烯 (GO) 纳米片表面, 获得了PEDOT/GO杂化纳米结构。采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱对杂化结构的形貌、微观结构、振动能级特征和表面化学状态进行了表征和分析。电化学性能与光吸收性能测试表明, 与PEDOT薄膜相比PEDOT/GO杂化结构的电致变色性能获得了显著的提高, PEDOT/GO杂化结构在480 nm处的着色态和褪色态之间的对比度由杂化之前的23.4%提高到了杂化后37.6%, 着色时间和褪色时间分别由1800 ms和1500 ms缩短为600 ms和700 ms, 着色效率则由杂化前的55.8 cm²/C提高至杂化后的83.4 cm²/C。研究表明PEDOT/GO杂化结构在发展新型电致变色材料方面具有很大的潜力, 在智能窗、可见光隐身材料等领域有望获得广泛的应用。     

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。