山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响

为改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,采用湿法纺丝的方法,通过向PVA/PEDOT∶PSS混合纺丝液中添加山梨醇,制备出经山梨醇掺杂的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。采用红外光谱分析仪(FTIR),高阻计,X射线衍射仪(XRD),显微共聚焦激光拉曼光谱仪,扫描电子显微镜(SEM),电子单纤维强力仪对共混纤维的结构与性能进行测试表征。通过对比分析掺杂前后共混纤维电导率的变化,探究了山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响。结果表明,山梨醇掺杂可以改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,掺杂质量分数为7%时,共混纤维电导率达到19.1S/cm。XRD结果显示,掺杂未改变PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的结晶性能和聚集态结构;拉曼光谱显示,掺杂使得PEDOT的主要特征峰红移,PEDOT主链发生苯-醌转变;掺杂使得共混纤维的表面逐渐变得光滑;掺杂后,共混纤维的拉伸强度升高,断裂伸长降低。     

溴掺杂对PEDOT/PSS薄膜性能的影响及机理研究

为改善聚乙撑二氧噻吩∶聚（对苯乙烯磺酸）根阴离子（PEDOT/PSS）薄膜的光学及电学性能,采用共混-旋涂法在石英玻片上制备出溴掺杂的PEDOT/PSS透明导电膜,并就其掺杂导电机理进行了探讨.结果表明：经微量溴掺杂后的PEDOT/PSS薄膜,其透光性能与导电性能均得到提高;质量分数6%溴掺杂条件下,薄膜透光率为95....     

二元溶剂掺杂的PEDOT/PSS在纸上的导电性研究

目的 提高纸张基底上有机材料的导电性。方法 以有机半导体材料聚3,4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT/PSS）为导电材料,以不同纸张（硫酸纸、胶版纸、复印纸和喷墨打印纸）做基底,利用二甲基亚砜（DMSO）、异丙醇（IPA）二元溶剂掺杂PEDOT/PSS溶液,对比分析PEDOT/PSS涂层在纸张上的导电性能,同时探讨多层单一浓度、多层降浓度、多层升浓度涂布对涂层导电性能的影响。结果 在PEDOT/PSS溶液中掺杂单一溶剂DMSO,添加DMSO体积分数为5%时,可以得到最佳的导电性能;通过二元溶剂掺杂优化PEDOT/PSS溶液在纸上的成膜,最佳体积分数为23%;同时在不同浓度配方下,喷墨打印纸的涂层导电性能最好;多层降浓度涂布可以将涂层方阻由13 kΩ/□降为0.255 kΩ/□。结论 利用二元溶剂掺杂能够在很大程度上提高了PEDOT/PSS导电涂层的导电性能;表面致密、平滑及透气性低的纸张是最佳的基底选择;多层降浓度涂布是最佳方式。     

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。     

乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS导电纤维结构和性能的影响

通过湿法纺丝制备聚乙烯醇(PVA)/聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)共混纤维,为改善共混纤维的导电性能,在PVA/PEDOT∶PSS共混纺丝液中加入乙二醇,制备出掺杂不同乙二醇含量的共混纤维。探究了乙二醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和性能的影响,并分析机理。采用红外光谱、原子力显微镜、显微共聚焦激光拉曼光谱仪,高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维的结构和性能进行测试表征。结果表明,随着乙二醇掺杂量的增加,共混纤维电导率逐渐增加,最高达到15.9 S/cm;拉曼光谱显示乙二醇掺杂使PEDOT主链发生苯醌转变,PEDOT的主要特征峰发生红移;红外光谱显示掺杂不改变共混纤维的化学组成;原子力显微镜结果显示随着乙二醇掺杂质量分数的提高,PEDOT与过剩PSS发生相分离,共混纤维表面粗糙度增加;此外,随着乙二醇掺杂质量分数的提高,共混纤维的拉伸强度逐渐升高,断裂伸长逐渐降低。     

有机太阳能电池PEDOT:PSS空穴传输层及其改性的研究进展

有机太阳能电池具有低成本、轻量化、柔性化等优点,是未来对太阳能合理有效利用的最佳方式之一.空穴传输层作为有机太阳能电池的关键组成部分,具有调节OSCs活性层与电极间的能级势垒、提高空穴载流子的收集与传输、OSCs的稳定性与光伏转换效率的作用.聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)是目前广泛使用的有机太阳能电池空穴传输层材料,具有可溶液加工、高透光性、能级匹配等突出优点,但同时也存在电导率低、腐蚀电极、水/氧敏感等缺陷.目前针对PEDOT:PSS缺陷的改性方法主要有通过使用有机溶剂或酸处理,减弱PEDOT与PSS间的相互作用,促进PEDOT与PSS相分离提高电导率,以及掺杂高导性材料、离子液体和盐等方式提高PEDOT:PSS的介电常数;引入交联剂等方式提高PEDOT:PSS的疏水性,降低吸水性倾向;PEDOT:PSS显酸性,而在PEDOT:PSS与电极间插入修饰层,可避免PEDOT:PSS与电极直接接触引起电极的腐蚀.本文综述了近年来改善PEDOT:PSS电导率、酸性以及水和空气敏感性的各种方法:掺杂、复合及补充修饰层等后处理方法.目前改性方法虽然可以克服PEDOT:PSS存在的某一缺陷,但不同后处理工艺差别巨大,工艺通用性受到限制.同时,本文还讨论了改性PEDOT:PSS与电池性能之间的关系,阐述了PEDOT:PSS的改性原则;提出在制备阶段调控PEDOT与PSS的相分离的前处理方法且该方法可以改善PEDOT:PSS膜的形貌与均匀性,亦可弥补目前的后处理方法的不足,以及改变PEDOT链的构象,来克服PEDOT:PSS低电导率、水和空气敏感、腐蚀电极等缺陷,促进基于PEDOT:PSS有机太阳能电池大面积生产工艺的产业化.     

异丙醇添加改善PVA/PEDOT∶PSS有机导电纤维表面形貌及性能研究

将浓度为10%(wt,质量分数,下同)的完全醇解的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸根阴离子(PEDOT∶PSS)分散液经高速搅拌共混制得纺丝液,采用湿法纺丝的方法制备PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维。通过向甲醇凝固浴中添加异丙醇改善PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。混合凝固浴中异丙醇与甲醇的质量比分别为0∶1、1∶5、1∶4、1∶3、1∶2和1∶1,探究异丙醇添加量的变化对PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面微观形貌及力学、导电性能的影响。采用扫描电子显微镜、红外光谱分析仪、高阻计和电子单纤维强力仪对复合纤维进行测试表征。结果表明:异丙醇的添加改善了PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维的表面微观形貌、导电及拉伸力学性能。随着凝固浴中异丙醇含量的增加,PVA/PEDOT∶PSS复合导电纤维表面的沟槽逐渐减少,纤维表面逐渐变得光滑;复合纤维的电导率小幅度提升;复合纤维的拉伸强度提高,断裂伸长增加。     

纺丝体系温度对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维性能的影响

将聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩∶聚对苯乙烯磺酸根阴离子(PEDOT∶PSS)水分散液共混,在不同的纺丝体系温度下,通过湿法纺丝方法制备出PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。在制备出PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的基础上,探究了纺丝体系温度对共混纤维化学结构、表面形貌、导电性能及拉伸力学性能的影响。借助扫描电子显微镜、红外光谱分析仪、高阻计和电子单纤维强力仪对共混纤维进行测试表征。结果表明:随着纺丝体系温度的升高,制备出的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能逐渐升高,电导率由1.55S/cm增加到2.39S/cm;制备出的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维表面形貌有一定程度改善,纤维表面沟槽数量减少;制备出的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的拉伸强度逐渐升高,断裂伸长逐渐降低。     

Si/PEDOT:PSS异质结太阳能电池研究进展

以有机材料作为空穴传输层的Si/有机杂化太阳能电池由于其器件结构与制备工艺的不断优化,在短期内实现了理论探究与合成应用的快速增长。但有机材料具有的导电性低和复合界面间稳定性差等缺点,严重影响了复合器件的光电转化效率和使用寿命,阻碍了异质结太阳能电池的技术发展与市场应用。在Si/有机杂化太阳能电池领域,聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)是目前为止效果最佳的有机半导体。PEDOT∶PSS具有高导电性和高透过率等特点,使其成为一种理想的有机空穴传输层材料,并在异质结太阳能电池技术发展和工业应用中脱颖而出。利用PEDOT∶PSS的高导电性能可实现空穴的有效传输,其较高的透过性降低了P-N结生成过程中的寄生吸收,并且在制备中免去了传统硅基太阳能电池所需的高温环节,有效地降低了实际生产成本。近五年来,为降低PEDOT∶PSS中绝缘的PSS对电子传输和表面复合性的影响,大量学者进行了掺杂改性和界面设计的研究工作,有效降低了绝缘性PSS带来的影响,充分发挥了PEDOT高透性和高导电率的优势,优化表面陷光性和器件稳定性,实现了光电转化效率从5.09%至17.4%的大幅度跳跃。本文从Si/PEDOT∶PSS异质结太阳能电池的结构与工作原理出发,重点介绍了Si材料和PEDOT∶PSS有机物的表面修饰、PEDOT∶PSS的掺杂改性、界面氧化层改性和对嵌入式微电网电极改造手段及它们对整体器件性能提升的影响等工作,归纳并分析了Si/PEDOT∶PSS杂化太阳能电池的最新研究进展,展望了太阳能电池的技术研发和理论研究,对未来Si/PEDOT∶PSS异质结太阳能电池的实验室技术研发与工业化生产应用具有一定参考意义。     

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。     

PEDOT:PSS薄膜性能优化的研究进展EI北大核心CSCD

作为一种电极材料或电极修饰材料,PEDOT：PSS薄膜常用于有机光电器件领域的应用研究。然而,较低的电导率（≤0．8S／cm）与酸性（pH=1.5～2．5）已成为限制PEODT：PSS薄膜在上述领域进一步应用的瓶颈,因此,PEDOT：PSS薄膜性能优化正在成为一个新的研究热点。文中综述了近年来PEDOT：PSS薄膜性能优化研究的新进展,着重论述了有机物掺杂、无机物掺杂、热处理、紫外／臭氧处理、氧等离子体处理以及外加电场等多种方式对PEDOT：PSS薄膜电／光性能的优化效果及相关机理研究。同时,文章对PEDOT：PSS薄膜性能优化研究工作中存在的焦点问题亦进行了客观分析与评价,并探讨了未来研究重点。     

山梨醇掺杂对PEDOT:PSS薄膜结构与性能的影响

为改善聚乙撑二氧噻吩:聚(对苯乙烯磺酸)根阴离子(PEDOT:PSS)薄膜的光学及电学性能,采用共混-旋涂法在石英玻片上制备出山梨醇掺杂的PEDOT:PSS透明导电膜.利用X射线衍射仪(XRD),傅立叶变换拉曼光谱(FT-RM),原子力显微镜(AFM),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及四点探针法对薄膜的微结构与性能进行了研究.XRD结果显示山梨醇的掺杂未改变薄膜的聚集态结构;FT-RM表明PEDOT的主要特征峰发生红移,主链结构发生苯-醌转变,分子间作用力增大,导致薄膜表面粗糙度增大,横截面出现索状条纹;薄膜透光率在600～900nm略有升高,导电性能有较大提高,最佳掺杂浓度下,薄膜电导率可达到105S/cm.     

PEDOT/PSS的合成及在抗静电涂料中的应用

利用过硫酸铵为氧化剂通过化学氧化法合成了聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)。红外光谱证明了PEDOT/PSS的合成。研究了PSS、过硫酸铵的用量,理论固含量的大小对PEDOT/PSS的导电性能及粒径的影响。发现化学氧化法制备PEDOT/PSS较佳的反应条件:PSS中磺酸基与单体的摩尔比为2∶1;过硫酸铵与单体的摩尔比为1.5∶1;固含量范围为2.8%~4.2%。分析了PEDOT/PSS胶粒形成的机理。并用PEDOT/PSS配制成抗静电涂料,在聚丙烯(PP),聚对苯二甲酸二醇酯(APET),聚苯乙烯(PS)基材上涂布测得表面电阻。表面电阻范围为107Ω~108Ω,具有良好的透明性与附着力。     

生物质衍生没食子酸增强PEDOT:PSS膜导电性能及其调控机制

聚3, 4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)因其具有柔性可拉伸、生物相容性高、导电及功函数可调控等优势在柔性可穿戴电子器件中显示出广阔的应用前景。近年来,随着资源危机的日益凸显,针对PEDOT:聚苯乙烯磺酸(PSS)体系,研究开发高效绿色可持续的生物质基掺杂剂,已引起相关研发人员的高度关注。本研究首次报道了采用生物质芳香弱酸?没食子酸(GA,pKa为4.41)掺杂制备高性能PEDOT导电膜的新途径。GA独特的邻多酚羟基结构创造了稳定的GA-PSSH双氢键,使得GA-PSSH的分子结合能显著高于GA的石油基强酸异构体(2, 4, 6-三羟基苯甲酸,pKa=1.68)与PSSH的分子结合能。GA掺杂不仅可实现PEDOT-PSS的高效相分离,而且优化了PEDOT分子链的构象、聚集结构的形貌及其排列方向。这赋予GA具有很高的掺杂效率,当GA掺杂量为1.2%时,PEDOT导电膜的电导率可提升三个数量级,达到1050 S/cm,导电性能达到已报道的生物质基掺杂剂的最高水平,且掺杂效率明显优于其它生物质基掺杂剂及其石油基强酸异构体。      

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。     

PEDOT:PSS/聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸)导电水凝胶的制备与性能

通过原位自由基溶液聚合法制备了聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)/聚(丙烯酰胺-甲基丙烯酸)(P(AAM-MAA))导电水凝胶.采用FTIR、Raman、TGA和SEM分别表征了PEDOT:PSS/P(AAM-MAA)的组成与形貌,测定了PEDOT:PSS/P(AAM-MAA)的透光率、电...     

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。     

基于掺杂聚苯胺的核壳型电磁屏蔽/吸波复合材料研究进展

掺杂聚苯胺(PANI)具有合成方法简单、电导率可调、质量轻、价格低廉、性能稳定等优点,使其成为一种性能优良的本征型电导高分子。为实现日益提高的高性能电磁屏蔽/吸波材料的应用要求,需要将掺杂PANI和其他材料复合使用。核壳结构材料整合了核与壳材料的优点,通过改变核和壳的化学组成、组分和形貌,可以调控材料的性能,拓展其应用范围。文中回顾了近5年来,尤其是近3年来掺杂PANI用于核壳型电磁屏蔽/吸波材料的一系列研究工作。从材料的制备、结构、性能、屏蔽/吸波机理等方面进行了阐述,并对其发展前景进行了展望。     

基于掺杂聚苯胺的核壳型电磁屏蔽/吸波复合材料研究进展EI北大核心CSCD

掺杂聚苯胺(PANI)具有合成方法简单、电导率可调、质量轻、价格低廉、性能稳定等优点,使其成为一种性能优良的本征型电导高分子。为实现日益提高的高性能电磁屏蔽/吸波材料的应用要求,需要将掺杂PANI和其他材料复合使用。核壳结构材料整合了核与壳材料的优点,通过改变核和壳的化学组成、组分和形貌,可以调控材料的性能,拓展其应用范围。文中回顾了近5年来,尤其是近3年来掺杂PANI用于核壳型电磁屏蔽/吸波材料的一系列研究工作。从材料的制备、结构、性能、屏蔽/吸波机理等方面进行了阐述,并对其发展前景进行了展望。     

导电聚合物纳米线的制备及气敏性能研究

首次采用简单的浸润多孔氧化铝(AAO)模板法制备了导电聚合物聚-3,4-乙烯二氧噻吩(PE-DOT)纳米线.导电聚合物溶液浸润AAO模板后,PEDOT吸附于孔道壁并进一步聚合生成导电聚合物纳米线.紫外-可见光-近红外光谱(UV-vis-NIR spec-trum)分析表明生成的纳米线处于掺杂态.采用四探针仪分析了导电聚合物纳米线的导电性能,结果显示纳米线电导率相比普通PEDOT材料有数量级增加,且表现出良好的掺杂/脱掺杂能力.研究了导电聚合物纳米线的气体敏感性能,发现其对挥发性醇类,尤其对甲醇在较低浓度下表现出优异的敏感性,对5×10-6甲醇气体的响应时间约为10～20s,测试可重复性超过20次,达到饱和吸附时的气体浓度明显大于普通PEDOT材料.表明PEDOT纳米线不仅提供了较大表面积供气体分子吸附,而且纳米线中导电通道取向一致,从而体现出较好的气体敏感性能.