PEDOT/PSS水性分散液的合成、电导率提高方法及机理

PEDOT/PSS电导率通常小于1 S/cm,较低的电导率限制了其在电化学器件中的广泛应用。PEDOT/PSS膜电导率的提升成为其广泛应用的重要前提。综述了PEDOT/PSS水性分散液的合成、PEDOT/PSS膜电导率降低的机理,并介绍了提高PEDOT/PSS膜电导率的方法和相关机制,这对于提升PEDOT/PSS的应用范围和空间具有重要的意义。     

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。     

基于二甲氧基乙醇处理聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐做透明电极在有机太阳能电池中的应用

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）具有优异的光电性能,目前研究者尝试用PEDOT:PSS材料来取代常用透明电极氧化铟锡（ITO）,由于未经处理过的PEDOT:PSS电导率极低,目前急需寻找到新的方法来提高PEDOT:PSS的电导率。本文使用了热（130℃）二甲氧基乙醇多次处理PEDOT:PSS薄膜,结果表明随着处理次数的增加,PEDOT:PSS薄膜电阻逐渐减小。采用了原子力扫描电镜（AFM）和X射线衍射（XRD）等表征手段,发现热二甲氧基乙醇溶剂处理能有效的去除PSS,从而提升了薄膜的电导率。经过热二甲氧基乙醇溶剂处理六次后的品质因素（FoM）高达51.61,并将热二甲氧基乙醇处理六次后的PEDOT:PSS薄膜作为无ITO有机太阳能电池的透明电极,光电转化效率为2.05%,达到了ITO电极的83.67%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

纳微米聚（3，4-二氧乙基噻吩）导电高分子的合成及其性能研究

在导电高分子家族中，聚（3，4-二氧乙基噻吩）（PEDOT）由于具有高的电导率、环境稳定性、透明性以及良好的成膜性等优异性能而广泛地应用于有机电致发光器件、太阳能电池、防静电、电致变色器件、传感器等领域．本论文研究了绝缘高分子聚乙二醇（PEG）和乙二醇、一缩二乙二醇等有机极性溶剂提高PEDOT／PSS（聚苯乙烯磺酸钠）电导率的机理，并通过改变稳定剂、掺杂剂等因素制备了具有不同结构和性能的PEDOT胶体颗粒以及PEDOT／PMMA（聚甲基丙烯酸酯）复合微球，取得了以下主要的创新性结果。     

超声辐射对PVA/CB导电复合材料气敏性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)为基体,填充各种类型炭黑导电粒子,制备了导电复合薄膜。研究了超声作用下导电复合薄膜在不同溶剂蒸气中的气敏性能。考察了PVA与炭黑的比例、炭黑种类、超声时间、超声功率等条件对导电薄膜响应性能与响应稳定性的影响,并对这种导电复合薄膜产生气敏响应性的机理作了分析。结果表明,以PVA/乙炔炭黑组成的导电复合薄膜具有较强气敏响应性。当将其置于丙酮、正丁醇、乙醇、水极性溶剂中,电阻急剧提高102~103倍,表现为正蒸气系数效应(PVC);随炭黑含量提高,复合材料薄膜室温电阻下降,对溶剂蒸气的响应强度提高;超声时间、功率对导电粒子分散行为及复合材料的气敏性有影响,随超声时间延长及功率增大,接枝改性效果明显,导电薄膜的响应性及重复稳定性提高。     

二次掺杂聚3,4-乙撑二氧噻吩分散体的制备及其在水性导电涂料中的应用

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝对苯乙烯磺酸钠(SS)与丙烯酸(AA)共聚物合成制备光敏性掺杂剂G-PSA,并以G-PSA为水性分散剂和电荷平衡掺杂剂制备PEDOT(聚3,4-乙撑二氧噻吩)/G-PSA,采用多羟基醇二次掺杂增强其导电性,并对其进行一系列表征分析。将其与水性丙烯酸乳液共混制备导电涂料。研究发现,对比商品级水性掺杂剂聚对苯乙烯磺酸钠(PSS),PEDOT/G-PSA薄膜经UV固化后形成交联网状结构,其耐水性和环境稳定性有较大的提高,同时也具有较高的电导率;由其制备的抗静电涂料具有良好的透明性、附着力与电导率。     

InCl_3提高聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的电导率

通过添加金属盐离子三氯化铟(InCl_3),成功制得高电导率聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)薄膜。薄膜的电导率增加了数百倍,并且透光率降低不大,达到了73%。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及原子力扫描显微镜(AFM)分析发现,添加InCl_3后,PEDOT/PSS的本征结构并没有发生变化,可能导致其链结构发生一些改变;加入InCl_3会导致包裹在核壳结构的PSS量减少,使得电导率增加。     

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。     

PEDOT:PSS导电性能优化方法的研究进展

导电高分子材料聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)因其稳定性好、电导率高、溶液加工性好等优点而受到人们的广泛关注。PEDOT:PSS的电导率经化学或物理的方法处理后会有较大改变。对提高PEDOT:PSS材料电导率的方法进行了综述,通过掺杂(有机溶剂、无机纳米粒子、酸处理)、与碳材料复合等方法可以提高PEDOT:PSS的电导率,并对其以后的发展进行了展望。     

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%。     

电器元件涂料

0404 1 27基于PEDOT一PSs具有最佳导电有机功能层的材料:WOO3一106 571【国际专利申请,德]l德国:Siemens Aktiengesellsehaft(Brabee,Christoph等)一2003.12.24一12页一DE10 226 617(2(X) 2.6.14):IPCC09D5/24 适宜于在电极或输电线上产生导电有机功能层的材料基于PEDOT一PSS[聚(3i4一亚乙基二氧唾吩)-聚(苯乙烯磺酸酷)],通过取代溶剂可明显提高导电率,原先用于其制备的溶剂是高极性溶剂(如水),现用含化合物l混合物的二醇(C4一,。醇,最好是乙醇或甘油,可以混有水)代替水。该导电材料最好户印刷工艺中应用于结构上。0404128导电…     

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。     

硅烷偶联剂改性水性聚氨酯的合成与性能研究

以聚醚210、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水性扩链剂,胺类硅烷偶联剂为后扩链剂,按不同配比合成了系列有机硅改性水性聚氨酯分散体。主要考察了硅烷偶联剂质量分数对水性聚氨酯乳液的稳定性、乳液粒径以及胶膜吸水性和耐热性的影响。结果表明,随硅烷偶联剂质量分数的增加,乳液粒径增大,分散稳定性良好,胶膜的耐水性明显提高;胶膜的耐热性能明显提高,并且发生了交联反应;胶膜的ATR红外显示体系中形成的脲键随硅烷偶联剂的质量分数增加而增多。     

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。     

A-1160硅烷偶联剂缩合工艺研究

用红外光谱表征了A-1160硅烷偶联剂缩合前后官能团的变化。依据A-1160硅烷偶联剂缩合物在水和甲苯中的溶解性不同,运用不同的公式计算其缩合率。研究了pH值、温度、时间、溶剂对A-1160硅烷偶联剂缩合率的影响。结果表明,以水为溶剂时,pH值=5或9于90℃反应1.5 h缩合率最高;以甲苯为溶剂时,pH值=5于90℃反应1.5 h缩合率最高。