LiCl掺杂PEDOT∶PSS提高蓝光量子点发光二极管的性能

基于全溶液制备的量子点发光二极管(QLEDs)通常存在电子-空穴注入不平衡的问题,严重地限制了蓝光QLEDs器件性能的提升。本文研究了不同浓度的金属卤化物(Li Cl)掺杂对聚(乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)薄膜的形貌、导电率、透光性以及所制备QLEDs器件性能的影响规律。实验结果表明,Li Cl的掺杂浓度(质量分数)为2%时蓝光QLED器件性能的提升效果最佳,这主要归因于Li Cl掺杂后的PEDOT∶PSS薄膜导电率和透光性的增强以及器件中空穴注入效率的提高。相较于未掺杂的PEDOT∶PSS基QLED器件,基于Li Cl掺杂的蓝光QLED器件的最大亮度、峰值电流效率、峰值功率效率和峰值外量子效率分别从5 083 cd·m^(-2)、0.91 cd·A^(-1)、0.59 lm·W^(-1)和2.31%提升到7 451 cd·m^(-2)、1.38 cd·A^(-1)、0.89 lm·W^(-1)和3.51%。结果表明,采用Li Cl掺杂PEDOT∶PSS空穴注入层是提高蓝光QLED性能的一种有效策略。

PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维的制备及其电化学性能研究

为了更好地实现石墨烯基纤维在柔性可穿戴储能器件领域的应用,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯水分散液与聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)分散液制备一定浓度的复合纺丝液;以氯化钙溶液为凝固浴,通过湿法纺丝技术制备不同比例的PEDOT∶PSS/氧化石墨烯复合纤维,经氢碘酸还原获得PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维。对PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维的结构形貌进行表征,PEDOT/PSS质量分数为20%时复合纤维的直径约为95μm,表面具有褶皱卷曲的形貌。以PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维组装柔性超级电容器,在不同凝胶电解质体系中进行电化学性能评价。结果表明,PEDOT∶PSS质量分数为20%的PEDOT∶PSS/石墨烯复合纤维在PVA/H_(2)SO_(4)凝胶电解质体系中的电化学性能最佳;当电流密度为0.14 mA/cm^(-2)时,面积比电容为420.7 mF/cm^(2),能量密度为9.35μW h/cm^(2),表现出良好的电化学性能,可为温湿度计供电,并显现出在智能可穿戴储能器件中的潜在应用前景。

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%。

PEDOT类导电聚合物/碳纳米管/Pt复合材料的制备及其电催化

本文以聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/碳纳米管(PEDOT/CNT)复合材料为载体,将金属铂分散其表面,以提高铂催化剂的电催化性能以及抗中毒性和稳定性。分别采用红外光谱和扫描电子显微镜来对材料进行结构表征;通过循环伏安法(CV)与计时电流法(CA)对复合材料在甲醇和乙醇中的催化氧化性能进行探究。结果表明,与CNT/Pt催化剂相比,PEDOT/CNT/Pt催化剂具有更好的电催化甲醇、乙醇的能力,其电化学活性面积为168.19 m^(2)·g^(-1),与CNT/Pt催化剂(29.37 m^(2)·g^(-1))相比,其电化学活性得到了极大的提高;其在甲醇、乙醇溶液中的质量活性电流密度分别为1134 m A·mgPt^(-1)、999 mA·mg^(-1),远高于CNT/Pt催化剂(281 m A·mg^(-1)、235 mA·mg^(-1))。

多孔球状V_(2)O_(5)/PEDOT水系锌离子电池电极材料制备

采用简单的水热合成法制备得到了多孔球状的V_(2)O_(5)与V_(2)O_(5)/PEDOT电极材料.用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X衍射测试(XRD)对样品进行了结构表征.并将其组装成锌离子电池,通过循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)等测试手段研究其电化学性能.结果表明,V_(2)O_(5)/PEDOT电极材料在电流密度为0.1 A·g^(-1)时,放电容量为359 mAh·g^(-1),高于相同条件下制备的V_(2)O_(5)电极材料(160 mAh·g^(-1)).在5 A·g^(-1)电流密度时,经过2000次恒流充放电循环测试后,放电容量从147 mAh·g^(-1)下降到142 mAh·g^(-1),容量保持率为96.6%.制备得到的V_(2)O_(5)/PEDOT电极材料具有优异的电化学性能.

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。

碳布负载PEDOT在SPE电解池中高效合成过氧化氢的研究

为了实现高效､实际规模的H_(2)O_(2)电合成,催化材料和电化学反应器设计发挥着同样重要的作用。通过电沉积方式在碳布(Carbon Cloth,CC)上聚合导电聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)用于原位合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),利用扫描电子显微镜(SEM)､傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对电极形貌结构进行表征。将电极制作为膜电极组件(MEA)并应用于固体聚合物电解质(SPE)电解池,探究其合成H_(2)O_(2)的性能。结果表明,PEDOT/CC具有良好的催化氧还原合成H_(2)O_(2)的性能,并且在SPE电解池中表现出更短的极板距离､更高的H_(2)O_(2)产量(1152.38 mg/L)以及更优的电流效率(89%)。

多壁碳纳米管/PEDOT复合修饰电极的制备及对苯二酚的测定

采用循环伏安法和悬凃法,在玻碳电极表面进行聚(3,4)-乙撑二氧噻吩(PEDOT)和多壁碳纳米管修饰,制备多壁碳纳米管-聚(3,4)-乙撑二氧噻吩复合修饰电极。通过扫描电镜观察复合电极的表面形貌,通过电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安(CV)对复合电极进行电化学表征,用差分脉冲法(DPV)研究对苯二酚浓度与峰电流之间的线性关系。实验结果表明,制备的复合修饰电极对对苯二酚有明显的电催化作用,氧化还原峰电流明显增大;在p H为7.0的磷酸缓冲液(PBS)里,对苯二酚的峰电流最大。在1×10^(-5)~5×10^(-4)mol/L对苯二酚的浓度范围内,复合修饰电极的氧化峰电流值与浓度呈线性关系,其线性方程为y=47.95+0.0979x,R2=0.961,检出限为1.9×10^(-6)mol/L。制备的复合修饰电极能够增强电化学信号,具有较好的稳定性。

柔性PEDOT:PSS修饰Te纳米棒/PEDOT纳米线复合薄膜的制备及热电性能

通过改进的自组装胶束软模板法和湿化学法分别成功合成了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)纳米线(PEDOT NW)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)修饰的Te纳米棒(PC-Te),采用真空抽滤工艺制备了柔性自支撑PC-Te/PEDOT NW复合薄膜。通过透射电子显微镜等对PC-Te的显微结构进行表征,研究了PC-Te的添加量对复合薄膜的热电性能的影响规律。随着PC-Te含量的增加,复合薄膜的Seebeck系数增大,电导率减小,PC-Te含量为70%时,复合薄膜的功率因子的最大值达到47.4μW/mK^(2)(380 K)。该薄膜具有良好的柔性,弯曲500次后,其电阻变化率为9.2%。

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/PET织物传感器的制备及其衰变行为研究

为探究柔性传感器的衰变性能,达到促进柔性传感器在日常生活中应用的目的,以PEDOT∶PSS为导电填料,采用浸渍涂覆工艺制备PEDOT∶PSS/PET柔性织物传感器。研究了热氧化、水洗、酸以及紫外光处理对柔性传感器的影响,并对传感器的结构及性能进行了表征。结果表明,PEDOT∶PSS/PET柔性织物传感器感应范围较宽(0%~70%),循环稳定性良好(>1000个循环),并且通过将传感器贴合于人体不同部位所测得的电阻信号表明所制备的传感器在对人体关节运动的实时监测方面有良好的表现;在水洗、酸、热、紫外等外界因素作用下,柔性传感器会发生不同程度的破坏,稳定性下降,甚至无传感响应。

聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT/PSS)水性抗静电分散体稳定性研究

为制备高稳定性PEDOT/PSS水性分散体涂布液,通过激光粒度扫描仪、原子力显微镜、四探针测试仪等对水性分散体和薄膜进行表征,研究不同活性的硅烷偶联剂、pH调节剂及有机溶剂种类对PEDOT/PSS水性分散体的稳定性和薄膜性能的影响。结果表明:不同的硅烷偶联剂、有机胺或无机氨pH调节剂以及单醇或二元醇溶剂对所得水性分散体的稳定性、薄膜微相结构分布稳定性及薄膜导电性均有重要的影响,加入硅烷偶联剂VTMS及醇溶剂IPA后薄膜导电率提高1个数量级,加入5 mol/L氨水的水性分散体在50℃干燥箱中存放1周后导电率仍保持在200 S/cm以上,无机碱氨水对改善水性抗静电分散体的稳定性起着关键的作用。

PEDOT/Te纳米复合纤维的制备与热电性能

分别采用自组装胶束软模板法和化学热还原法制备了一维结构的聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米纤维和Te纳米线,然后通过微量注射泵辅助的挤出成型法制备了不同Te质量分数的PEDOT/Te纳米复合纤维,并进一步采用热压处理提高纤维的热电性能。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)等对制备的PEDOT纳米纤维、Te纳米线及PEDOT/Te复合导电纤维的微观结构及组成进行了分析,探究了热压处理对导电纤维热电性能的影响。制备的PEDOT/Te纳米复合纤维的电导率随Te质量分数的升高呈下降趋势,Seebeck系数呈上升趋势,在Te质量分数为59%时,Seebeck系数由纯PEDOT的11μV/K升高到18μV/K。热压处理后,复合纤维的电导率和Seebeck系数均得到大幅度提升,主要归因于纤维致密度的提高以及Te纳米线之间更加高效载流子传输通道的构建,最终热压后复合纤维的最大功率因子由0.95μW/mK^(2)升高到3.0μW/mK^(2)。

PEDOT∶PSS化学镀银涤棉织物电磁屏蔽性能研究

为了制备具有良好电磁屏蔽性能的织物,以化学镀银的方式在涤棉织物表面构建银层,通过浸渍的方式将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸钠)(PEDOT∶PSS)负载到镀银涤棉织物表面,制备PEDOT∶PSS镀银涤棉织物,研究了镀银时间对PEDOT∶PSS镀银涤棉织物导电性能和电磁屏蔽性能的影响,对织物表面形貌、X射线衍射曲线、热重曲线等进行了测试与表征。结果表明:织物表面成功镀覆银层,检测到银元素,PEDOT∶PSS较均匀地负载在镀银织物表面;镀银时间为45 min时,X波段(8.2 GHz~12.4 GHz)电磁屏蔽效能达到21.9 dB,镀银时间为60 min时,电磁屏蔽效能为23.8 dB。认为:当镀银时间达到45 min及以上时,PEDOT∶PSS镀银涤棉织物具有良好的导电性能和电磁屏蔽性能。

石墨烯与导电聚合物PSS∶PEDOT共包覆对LiCoO_(2)材料高电压电化学性能的影响

采用易于规模化的湿法包覆工艺成功制备了石墨烯纳米片与聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)共包覆的LiCoO_(2)正极材料(GP-LCO),使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)及电化学测试方法研究包覆前后材料的晶体结构、微观形貌及电化学性质。结果表明∶均匀分散的石墨烯纳米片(1%,质量分数,下同)与PEDOT∶PSS(2%)在LiCoO_(2)颗粒表面形成均一的包覆层;电化学测试结果表明,石墨烯纳米片与PEDOT:PSS所形成的复合包覆层不仅提升了材料的电化学反应速率,还改善了电化学反应的可逆性;经过表面包覆的GP-LCO添加2%Super P导电剂所制备的电极,在2.5~4.5 V(vs.Li+/Li)的电压范围内,0.1 C倍率下首次放电比容量173.9 mAh/g,10 C倍率下仍能表现出118.0 mAh/g的放电容量,循环性能和倍率性能均优于未包覆的LiCoO_(2)材料(LCO)。

PEDOT的固相聚合法制备及其在紫外光探测器中的应用

首先以2,5-二溴-3,4-乙撑二氧噻吩(DBEDOT)为单体,通过固相聚合法在掺杂氟的二氧化锡导电玻璃(FTO)基底表面制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)膜,然后将其与氧化锌纳米阵列(ZnO NRs)修饰的FTO组装成有机-无机异质结紫外光探测器,并研究其紫外光探测性能。采用紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对材料进行表征。结果表明,固相聚合法制备的PEDOT能有效提升ZnO NRs基紫外光探测器的性能。器件在紫外光照射下(365 nm,0.32 mW/cm^(2))表现出较高响应度(15.34 mA/W)、较短响应时间(上升时间为0.159 s,下降时间为0.162 s)和较好的稳定性。

交联PEDOT∶F空穴传输层提升柔性有机光伏电池性能的研究

银纳米线(AgNWs)顶电极是全溶液加工型有机太阳能电池(OSCs)的重要组成部分.然而,在涂布AgNWs乙醇溶液时,对下层空穴传输层有一定洗脱损坏.本文提出对空穴传输层聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶全氟磺酸离子聚合物(PEDOT∶F)进行交联,以提升其抗溶剂渗透能力.通过引入交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDE)实现了PEDOT∶F的交联,相应小面积柔性器件的效率为14.86%.进一步制备了21.18 cm^(2)的柔性有机光伏模组,其效率达到12.38%.

基于石墨烯/PEDOT∶PSS叠层薄膜的柔性OLED器件

石墨烯具有独特的电学性能、优异的机械延展性和良好的化学稳定性,是制备高性能导电薄膜的理想材料,但是当前石墨烯的高电阻率限制了它的实际应用。本文采用喷涂方法制备了石墨烯/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)复合导电薄膜,对复合薄膜的表面形貌与光电性能进行了研究。PEDOT∶PSS的引入不仅降低了石墨烯薄膜的表面电阻,同时还平滑了薄膜表面。在此基础上,成功制备了柔性黄光有机电致发光器件,器件在12 V时达到效率最大值0.9 cd/A。器件在曲率半径为10 mm时弯曲了100次后,发光亮度并无明显变化。该复合薄膜可实际应用于柔性有机电致发光显示器件。

羊毛纱线基有机/无机复合热电材料的制备及其性能

为解决传统热电材料柔性差、制备工艺复杂的问题,以羊毛纱线作为热电材料的基底,采用溶液法配制了一种由聚(3,4-乙基二氧噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)、碳纳米管(CNT)、碲化铋(Bi_(2)Te_(3))组成的有机/无机复合热电涂层,并通过浸涂法将其涂覆在羊毛纱线表面,成功制备了高性能热电纱线。对热电纱线的形貌特征进行分析,并对热电纱线的热电性能、弯曲力学性能以及耐水洗性能进行测试。结果表明:当CNT与PEDOT∶PSS的质量比为1∶4,且Bi_(2)Te_(3)的含量为20%时,复合涂层热电纱线的热电性能最好,此时热电纱线的功率因子为9.37μW/(m·K^(2)),相应的电导率和塞贝克系数为5 775 S/m和40.3μV/K,经过数次弯曲循环及水洗测试后,电阻值仍然保持稳定。该方法为制备高性能纺织品基热电材料提供了新思路。

不同掺杂剂对PEDOT：PSS薄膜结构及其性能的影响

为改善聚二氧乙基噻吩∶聚对苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)薄膜的光电性能,采用共混-旋涂法在玻璃基片上分别制备出经丙三醇、山梨醇、二甲基亚砜(DMSO)掺杂的PEDOT∶PSS透明导电膜。利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),紫外可见分光光度计及四点探针法对薄膜的微结构与性能进行了研究。实验结果表明:不同掺杂剂的加入均未改变PEDOT∶PSS薄膜的聚集态结构,而薄膜的表面形貌出现了明显的不同;掺杂后薄膜电导率和透光率均有明显提高,并且经退火后电导率随着退火温度的升高而增加;在相同的掺杂浓度下,掺杂山梨醇的PEDOT∶PSS薄膜表现出最好的电导率和透光率。