导电聚合物PEDOT的制备及导电性能
2012-07-18崔琛琛
合肥工业大学学报(自然科学版) 2012年11期
崔琛琛, 王 茗
(桂林理工大学 材料科学与工程学院,广西 桂林 541004)
导电聚合物PEDOT的制备及导电性能
崔琛琛, 王 茗
(桂林理工大学 材料科学与工程学院,广西 桂林 541004)
文章采用化学氧化聚合法,以过硫酸铵为氧化剂,质子酸为掺杂剂合成了聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)导电聚合物,研究了掺杂剂种类、聚合温度以及试剂比例对聚合速率及电导率的影响。研究结果表明:盐酸、冰醋酸及樟脑磺酸掺杂后能显著提高聚合物的电导率,其中樟脑磺酸掺杂后的电导率最高;质子酸掺杂和升高聚合温度可以明显加快聚合速率;当单体与氧化剂的摩尔比为1∶1时聚合物的电导率最高。
化学氧化聚合;导电聚合物;聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)
1900年聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)首次被合成出来[1],采用的合成方法是将该聚合物的单体(EDOT)直接加入到聚合电解质水溶液中聚合,最后得到分散性良好的聚乙烯二氧噻吩。由于该共聚物的单体EDOT的3、4位被双氧次乙基取代,阻止了聚合时噻吩环的α-β连接,双氧次乙基的引入还增加了噻吩环上的电子密度,从而降低了单体的氧化电位和聚合物分子的氧化掺杂电位,增强了其在水中的溶解度并使其导电的掺杂状态更稳定。
由于具有高的电导率、优异的环境稳定性以及透明和易加工成膜特性,PEDOT在有机发光材料和有机太阳能电池等领域具有重要的应用前景[2-3],并受到很多学者的关注[4-6]。目前,合成PEDOT的方法主要有化学氧化聚合[7-10]、电化学聚合[11-15]、化学气相沉积法[16-17]等,其中应用最多的是化学氧化聚合法,该方法设备简单,且易于聚合。……
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