PEDOT∶PSS导电聚合物纤维的制备及热电性能研究

以导电聚合物聚(3,4乙撑二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)为原料,通过添加离子液体调控纤维性能,利用湿法纺丝制备出具有较高机械强度、高导电性和良好热电输出特性的多功能PEDOT∶PSS纤维,并考察了离子液体含量及喷丝头直径对纤维性能的影响。结果表明:离子液体含量为2%(质量分数)时,PEDOT∶PSS纤维断裂强度和电导率分别为196MPa、2054S/cm,功率因数达到80μW/(m·K^(2)),塞贝克系数超过20μV/K,最大功率为3.5nW;随着喷丝头直径的增加,纤维的断裂强度下降但断裂伸长率提高,喷丝头直径为0.25mm时纤维的断裂强度达到254MPa,电导率为2465S/cm;喷丝头直径为0.58mm时纤维断裂伸长率达到23%。

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18632 cd/m^(2),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。

导电聚合物PEDOT∶PSS及其在柔性生物医学传感器中的研究进展

柔性生物医学传感器面临延展性差、灵敏度不高的问题,需要开发同时具有高电学性能和力学性能的材料,而传统陶瓷、金属或半导体通常不能满足。在导电聚合物中,聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸盐)[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)∶poly(styrene sulfonate),PEDOT∶PSS]是一种具有较高导电性、化学稳定性以及良好生物相容性的材料,已成为一种被广泛研究的电极和传感器材料,并在生物医学领域得到应用。本文总结了PEDOT∶PSS的电学性能、力学性能及改性方式,并对其在柔性生物医学传感器方面的应用现状进行综述。

PEDOT:PSS复合涤/棉导电非织造布的制备及其性能

为制备具有良好导电性能和使用性能的非织造布,利用原位聚合的方法在涤/棉非织造布上原位生长致密的聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT:PSS)导电聚合物,探究掺杂剂体积占比、氧化剂体积占比等工艺参数对导电非织造布性能的影响。实验结果表明:PSS∶过硫酸铵(APS)∶EDOT的比例为2∶1.5∶1、聚合时间为10 h为最佳工艺,制备的导电非织造布的电导率最高为29.044 mS/cm;最佳制备工艺下导电非织造布的断裂强力为20.18 N,伸长率为85.23%;导电织物耐洗涤性良好,透气率可达329.19 mm/s,为导电非织造布在柔性电子中的应用提供参考。

基于GA⁃BP的多目标PEDOT∶PSS导电非织造布性能优化

针对聚(3,4-乙撑二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)导电非织造布存在导电性能不稳定和机械性能较差等问题,采用神经网络模型对PEDOT∶PSS导电非织造布进行性能优化。通过收集PEDOT∶PSS导电非织造布的试验数据,作为GA-BP神经网络的输入和输出,并建立针对PEDOT∶PSS导电聚合物配比的优化模型。结果表明:制备PEDOT∶PSS导电非织造布的最佳工艺参数为EDOT与PSS摩尔比例0.3345、过硫酸铵浓度0.0297 mol/L、硫酸铁浓度0.0487 mol/L、盐酸质量分数6.9630%,此时导电非织造布电导率为6.713 S/m,非织造布拉伸断裂强度为4.581 MPa。制备的PEDOT∶PSS导电非织造布经过20 min摩擦后,电导率由6.329 S/m下降到5.348 S/m;经过60 min水洗后电导率由6.536 S/m下降到5.435 S/m,且下降趋势缓慢。认为:所制备的导电非织造布具有良好的稳定性及耐用性。

导电聚合物PEDOT:PSS研究进展

导电聚合物的研究一直是国内外高分子领域研究的前沿和热点。本文综述了导电聚合物PEDOT:PSS的研究进展,着重介绍了PEDOT:PSS体系的导电机理、提高电导率的方法及其在有机光电领域的应用。

利用溶剂DMF处理聚合物太阳能电池的PEDOT:PSS阳极缓冲层提高能量转换效率

通过有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)处理P3HT:PCBM聚合物太阳能电池的PEDOT:PSS阳极缓冲层,能量转换效率得到了很大程度提高.DMF处理PEDOT:PSS阳极缓冲层主要有以下两种方式:①DMF 1∶4(v/v)混合原始的PEDOT:PSS溶液;②直接旋涂DMF在PEDOT:PSS阳极缓冲层上.其中后者的效果最为显著,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al的电池通过直接旋涂DMF(3 000rpm)处理PEDOT:PSS阳极缓冲层后,电池效率由3.16%提高到4.27%,提高幅度为35%.为了探究电池能量转换效率提高的机理,我们测试表征了电池在光照和暗态下的I-V特性曲线及外量子效率(IPCE)光谱,PEDOT:PSS薄膜的透光性、导电性及表面形貌,光活性层P3HT:PCBM的紫外可见光吸收及表面形貌.一系列结果表明PEDOT:PSS薄膜的导电性增强及表面形貌变化有利于空穴的抽取和收集,P3HT:PCBM薄膜的表面形貌变化有利于活性层光吸收的增强和电子的收集.

PEDOT∶PSS掺杂对聚合物太阳电池性能的影响

分别用不同体积分数的二甲基亚砜(DMSO)和丙三醇溶液作为掺杂剂优化PEDOT∶PSS薄膜,并对DMSO和丙三醇掺杂PEDOT∶PSS薄膜的影响进行了研究。此外,还对优化处理过的薄膜分别作为阳极修饰层的聚合物太阳电池进行对比。结果表明,掺杂过的PEDOT∶PSS薄膜的电导率得到了很大提高。PEDOT∶PSS薄膜的光学性质和表面粗糙度变化等表明DMSO掺杂的PEDOT∶PSS薄膜电导率的提高是因为PEDOT∶PSS相分离变小,使得两相区势垒降低;而丙三醇掺杂的PEDOT∶PSS薄膜电导率的提高是因为PEDOT∶PSS链结构的变化。器件的能量转换效率都是在掺杂3%DMSO和3%丙三醇时获得,分别为3.79%和2.70%,比未掺杂的电池分别提高了5.65倍和4.02倍。

导电聚合物PEDOT的制备及导电性能

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。

热处理PEDOT∶PSS对聚合物太阳电池性能的影响

Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)∶poly(styrene-sulfonate)(PEDOT∶PSS)的性质对聚合物电池性能有很大影响,热处理不仅能提高其导电性,还能改善其形貌。将旋涂好的PEDOT∶PSS分别在真空条件以及氮气气氛下进行热处理,结果发现与真空下热处理相比,在氮气气氛下热处理的PEDOT∶PSS颗粒连接性较好,电导率较高,透过率也较高,旋涂活性层后薄膜粗糙度也较低。制备的电池与在真空条件下的比较,短路电流提高了约65%,填充因子提高了约22%,使得光电转换效率提高了约147%,达到0.37%。

助剂对PEDOT/PSS聚合物薄膜导电性能的影响

聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)是一种导电聚合物材料,与聚苯乙烯磺酸盐(PSS)络合后溶解于水形成PEDOT/PSS水溶液。由于PEDOT/PSS薄膜的电导率较低,限制了其在柔性器件上的应用。考察了含有不同羟基数目和端基含有甲基的醇类助剂、醇助剂的质量分数、炭黑质量分数以及热退火条件对PEDOT/PSS薄膜导电性和耐溶剂性的影响。结果表明:醇的亲水性的增加有利于提高PEDOT/PSS薄膜的导电性,且当乙二醇的体积分数为2%时PEDOT/PSS薄膜的方块电阻能达到35Ω/sq。PEDOT/PSS薄膜在DMSO溶剂中的浸泡实验表明,PEDOT/PSS薄膜在DMSO溶剂中表现稳定,同时DMSO有利于进一步提高PEDOT/PSS薄膜的导电性。此外,碳黑的掺杂也能有效地提高PEDOT/PSS薄膜导电性能。

PEDOT:PSS在超级电容器上的应用研究进展

近年来,能源危机不断加剧,可持续再生能源得到了巨大发展。电化学储能技术是收集、存储这类能源的重要技术之一。电化学储能器件中最有代表性的两类是超级电容器和锂离子电池。相比锂离子电池,超级电容器具有更高的功率密度、出色的电荷储存能力、高安全性、长循环寿命和出色的环境适应性。因此,超级电容器作为一种环保可持续的新型储能装置备受关注。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素。导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)具有高导电性、可溶液加工、较高的热稳定性、环境友好和安全等特点,因此作为超级电容器电极材料备受关注。

PEDOT:PSS在压阻式柔性压力传感器中的应用研究进展

随着智能化技术及物联网的不断发展,柔性压力传感器作为可穿戴电子设备和电子皮肤的核心器件,拥有了越来越广阔的市场。为了获得高性能的柔性压力传感器,研究者们在传感器的材料、结构及器件设计等方面进行一系列的创新型研究工作。聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)是一种应用广泛的导电聚合物。由于其高导电性,易于加工和生物相容性而受到了极大的关注。作为一种灵活的多用途材料,PEDOT:PSS可以发展成各种形式,并对新兴的传感应用产生了重大影响。本文综述了近年来PEDOT:PSS在柔性压阻传感器中的应用研究的最新进展,并介绍了PEDOT:PSS在压阻传感器中的应用及这些传感器性能提高的方法和机理。

PEDOT:PSS的商业化应用研究进展

聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)水性分散体是一种基于规模化氧化聚合技术生产的高附加值导电液,解决了本征导电聚合物PEDOT的加工性,其固相材料形态多样且具有优异的光学、电学、电化学、力学、化学和热学稳定性、生物兼容能力等性能,在有机电子领域应用广泛,且长期处于学术研究热点和前沿。简述了PEDOT:PSS的制备方法并根据发展阶段全面分析厘清了其应用研究进展,以为学术界和业界提供借鉴,为继续推动PEDOT:PSS的商业化应用和国内产学研合作突破技术壁垒提供有益帮助。

PEDOT:PSS在导电织物中的应用

综述了导电聚合物聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)制备的导电织物、制备技术及其应用,同时介绍PEDOT:PSS导电织物的修饰、制备方法和耐久性研究进展。PEDOT:PSS具有较高的导电性、水分散性、环境稳定性等优点,在智能纺织品制造中价值巨大。

基于纳米银线/PEDOT:PSS复合材料导电水性墨水的制备及其印刷电子应用技术研究

透明导电材料作为光电领域的核心材料,引发了广泛的关注与研究。传统的ITO材料因为其相对较低的导电性以及脆性,无法满足新一代器件的需求。纳米银线作为新一代革新性透明导电材料,被认为具有巨大的潜力。本文针对涂布型工艺,制备了基于纳米银线/PEDOT:PSS复合材料导电水性墨水,并成功制备了相应的透明导电膜。研究了导电墨水各个组分对于导电膜性能的影响,最终得到的透明导电膜表观良好,且在方阻16Ω/s q的高导电性下同时具有高达88.5%的透过率,并且在弯折2000次后仍具有良好的导电性能。

金纳米颗粒掺杂PEDOT多孔导电聚合物的电化学合成及其亚硝酸盐传感应用

该文以聚苯乙烯微球为模板,利用电化学方法制备了金纳米颗粒(Au NPs)掺杂的三维多孔聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米材料,该材料对亚硝酸盐的氧化展现出优异的电催化活性,这是由于其独特的三维(3D)纳米多孔结构可以掺杂更多的Au NPs,从而提供大量的活性位点用于亚硝酸盐的催化。此外,3D孔状结构还可促进亚硝酸盐离子的扩散从而加快电子的传递。所构建的传感器用于亚硝酸盐的检测,其线性范围为0. 2~2 200μmol/L,检出限为70 nmol/L。该传感器展现出优异的选择性、长期的稳定性和良好的重现性,用于实际样品检测,与标准方法的测试结果一致。

基于电致变色的导电聚合物PEDOT的最新研究

PEDOT(聚3,4-乙撑二氧噻吩)的特点是有着较强的电质变色性能。在功能材料领域方面,PEDOT已经成为了当前人们比较热衷的研究焦点。本文主要分析了PEDOT合成中的化学氧化聚合和电聚合机理,并且探讨了PEDOT电致变色性能中的变色范围、响应时间以及循环寿命,同时也阐述了PEDOT在电极材料以及军事伪装中的发展趋势。

喷墨印刷沉积的PEDOT/PSS薄膜导电性能

利用压电喷墨印刷技术沉积了PEDOT/PSS有机导电薄膜,研究了退火温度和乙二醇掺杂对薄膜导电性能的影响。实验结果表明:未退火和退火温度为120,140,160℃时,薄膜表面平均粗糙度分别为8.15,4.10,3.36,2.66nm;乙二醇掺杂使导电激活能由未掺杂时的0.096eV减小为0.046eV;电导激活能减小表明PEDOT分子链从低电导率的卷曲构象向高电导率的伸展构象转变;此外,乙二醇掺杂促使PSS与PE-DOT/PSS分离,使团聚的PEDOT/PSS颗粒变小从而分散更均匀,降低了表面粗糙度。

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。