3,4-乙撑二氧噻吩的原位化学氧化受限聚合动力学研究

利用紫外-可见光谱,分别研究了3,4-乙撑二氧噻吩在45、65和85℃条件下的原位化学氧化受限聚合动力学规律。结果表明,温度的升高可以非常显著地加快单体的聚合速度,反应体系在45、65和85℃下完成聚合反应的时间分别为600、240和8min。温度对聚合反应的进程也有较显著的影响,在相对较低温度下（45和65℃）,反应进程基本相同,都有比较明显的3个阶段（反应开始、稳定反应和反应终了阶段）,而在相对较高温度下（85℃）,反应进程则更简单,只有快速反应阶段和反应终了阶段。这些动力学数据可以为3,4-乙撑二氧噻吩在某些应用领域如固体电容器制备工艺中确定聚合温度和时间等工艺条件提供参考依据。     

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(3,4-二氧乙撑噻吩)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.     

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.     

木质素磺酸钠掺杂聚(3,4-乙撑二氧噻吩)水分散性复合材料的制备和表征

在水性介质中,以可再生资源木质素磺酸钠作为新型掺杂剂和软模板,采用化学氧化聚合法制备了在水中稳定分散的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)—木质素磺酸复合材料。采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、TGA、SEM以及电导率仪对其性能进行了相关测试和表征。结果表明:所制备的材料呈现管状或纤维状的微观构型,当木质素磺酸钠与3,4-乙撑二氧噻吩单体的质量比为1.5∶1时,所制备的复合材料室温电导率可达1.15·10-3 S/cm,并具有热稳定性和分散稳定性好等优点,该材料在抗静电涂层和生物医用导电高分子领域具有潜在的应用前景。     

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。     

3,4-乙撑二氧噻吩水相的电化学聚合

以水为溶剂,在不添加乳化剂的条件下,分别以高氯酸锂、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、硫酸钠、氟硼酸钠、对甲苯磺酸为电解质进行电化学聚合,得到了不同氧化态的聚3,4-乙撑二氧噻吩薄膜(PEDOT)。探讨了这5种电解质对单体初始氧化电位和薄膜电化学稳定性的影响。结果表明,采用PSS为电解质时初始氧化电位最低为878mV,得到的聚合物薄膜电化学稳定性最好。并采用扫描电镜表征了以PSS为电解质电化学聚合所得薄膜的表面形貌,采用光谱电化学法表征了薄膜的电致变色性能,结果表明聚合物薄膜均质连续,具有优异的电致变色性能。     

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.     

水性乳化液中聚3,4-已撑二氧噻吩(PEDOT)低维材料的制备

实验以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,Na2S2O8为氧化剂,正己烷为油相水性乳化液中制备出聚3,4-已撑二氧噻吩(PEDOT)纳米棒和纳米球。研究了乳化剂浓度、温度、油水比、氧化剂浓度对PEDOT形貌的影响。当油水比例为1/4,乳化剂的量为1.00g,氧化剂的量为0.1626g,温度为60℃时,得到PEDOT为分布均匀规则的纳米棒,相同条件下,油水比例为1/8时,PEDOT为纳米球。油水比例为1/4,乳化剂用量为1.0g～2.0g,随乳化剂用量增加,PEDOT的形状由棒状变为球状,并且随着乳化剂用量增加,球状尺寸减小。     

提高聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸电导率的最新研究进展

随着能源危机和环境污染问题的日益严峻,近年来热电材料的研究越来越受到人们的关注。聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)被认为是热电性能最好的有机热电材料之一。PEDOT∶PSS具备好的成膜性、高的透明性、优异的电导可控性以及热稳定性。系统地综述了提高PEDOT∶PSS电导率的一些物理、化学方法,探讨了其电导率增强的机理以及介绍了其目前最新的应用情况。预期未来具有高电导率和高透明性的PEDOT∶PSS薄膜材料的研究将得到突破性发展。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯共价接枝多壁碳纳米管及其表征

通过两步法将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)分子链共价接枝到多壁碳纳米管(MWCNTs)表面,成功地制备了PET/MWCNTs复合材料。聚丙烯酰氯共价接枝MWCNTs的表面具有多个可反应的酰氯基团,通过与PET端羟基间的反应,以聚丙烯酰氯为中间聚合物层,成功将PET分子链接枝到了碳纳米管表面。采用傅立叶变化红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、核磁(1H-NMR)和热失重分析(TGA)对接枝产物进行了表征,结果表明,PET分子已通过共价接枝的方式接枝到碳纳米管表面,被接枝聚合物的量约为MWCNTs的96%,该接枝聚合物层的存在将有利于多壁碳纳米管与PET树脂间相容性的提高,从而使PET/MWCNTs复合材料的性能得到提高。     

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.     

多壁碳纳米管/聚氯乙烯复合材料的制备及性能

通过溶液混合法可以简单地制得多壁碳纳米管/聚氯乙烯复合材料。体积电阻率、拉伸强度等测试结果表明,随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管在聚合物基体中的分散性降低,所得聚氯乙烯复合材料的体积电阻率呈非线性降低趋势,拉伸强度则呈先增加后降低的变化规律。碳纳米管含量为1%~2.5%(质量分数,下同)时所得复合材料的导电性和拉伸强度均较纯聚氯乙烯有较大改善。     

Highly Selective Dispersion of Carbon Nanotubes by Using Poly(phenyleneethynylene)‐Guided Supermolecular Assembly

Isolation of single‐walled carbon nanotubes (SWNTs) with specific chirality and diameters is critical for achieving optimum performance of SWNTs in various applications. A water‐soluble π‐conjugated polymer, poly[(m‐phenyleneethynylene)‐alt‐(p‐phenyleneethynylene)], 3 , is found to exhibit high selectivity in dispersing SWNT (6,5). The polymer's ability to sort out SWNT (6,5) appears to be related to the carbon–carbon triple bond, whose free rotation allows a unique assembly of chromophores in a helical conformation. The observation is consistently supported by fluorescence, Raman, and UV‐vis‐NIR absorption spectra. The intriguing selectivity of 3 to SWNT (6,5), however, is not observed for the vinylene analogue polymer 1 , showing that the carbon–carbon triple bond could play a unique role in sorting out a specific SWNT. The observed selectivity from 3 could be attributed to a combination of the helical cavity size restrain and electronic interaction associated with the local chromophore arrangement. This strategy could be expanded for efficient SWNT sorting when the helical conformation is further finely tuned.     

碳纳米管/聚乙烯醇复合材料的制备及其导电性的研究

在碳纳米管的羧基化改性过程中采用不同的处理条件对羧基化程度进行对比分析,在碳纳米管/PVA复合材料的制备中采用不同的配比进行混合制备,再对此复合材料进行一系列测定以表征其电导性质.通过红外光谱及激光粒径分析仪对产品形态和结构进行了分析和表征,结果表明,所制备的碳纳米管,羧基已经成功接上碳管、表面形态较规整、纯度较高,具有较好的羧基化碳纳米管结构;热性能测试结果显示,复合材料膜的结晶温度有所提高;导电性能测试结果显示,复合材料呈现出典型的金属性导电性能.     

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。     

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) nanospheres synthesized in magnetic ionic liquid

The synthesis of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) nanospheres with their size ranging around 60 nm has been achieved by simply adding monomers into a magnetic ionic liquid, bmim[FeCl₄]. The ionic liquid leads to the formation of uniform nanospheres with a relatively narrow size distribution confined to submicrometer-sized domains. The polymers produced in this magnetic ionic liquid system are compared to those synthesized in conventional solution and emulsion polymerizations.     

Synthesis and electromagnetic, microwave absorbing properties of core-shell Fe3O4-poly(3, 4-ethylenedioxythiophene) microspheres

Highly regulated core-shell Fe(3)O(4)-poly(3, 4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) microspheres were successfully synthesized by a two-step method in the presence of polyvinyl alcohol (PVA) and p-toluenesulfonic acid (p-TSA). And their morphology, microstructure, electromagnetic and microwave absorbing properties were subsequently characterized. By simply adjusting the molar ratio of 3, 4-ethylenedioxythiophene (EDOT) to Fe(3)O(4) (represented by (EDOT)/(Fe(3)O(4))), the thickness of the polymer shell can be tuned from tens to hundreds of nanometers. Moreover, it was found that the composite exhibited excellent microwave absorbing property with a minimum reflection loss (RL) of about -30 dB at 9.5 GHz with a (EDOT)/(Fe(3)O(4)) ratio of 20.