聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸基复合导电纤维的制备及其性能

为探究导电填料的掺杂方式对纤维结构和性能的影响机制,以聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)为基体,银纳米线和石墨烯为导电填料,采用湿法纺丝技术制备了PEDOT:PSS基复合纤维,并采用聚氨酯(PU)对纤维进行封装。利用扫描电镜、电化学工作站、万能试验机、疲劳试验机、接触角测量仪对纤维的结构和性能进行表征,分别研究了纺丝液和凝固浴中导电填料对纤维结构和电学性能的影响。结果表明:采用凝固浴掺杂法易将导电填料附着于纤维表面,所制备复合纤维的电导率为(421.19±75.14)S/cm,相较于纯PEDOT:PSS纤维提高了22.4%;复合纤维表面亲水性强,静态接触角为62.9°;PU封装复合纤维具有优异的弯曲稳定性和耐水洗性能。

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。

碲化镉量子点/聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸复合纳米微球的原位聚合与光学性质

通过原位种子聚合构筑了碲化镉量子点(CdTe QDs)/聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)复合纳米微球。利用扫描电镜、红外光谱、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱及荧光发射光谱对其形貌、结构、光学吸收性质及光致发光性能进行了测试分析。研究结果表明,原位聚合的CdTe/PEDOT-PSS复合物具有规则的球状结构,其吸收光谱是两个单独组分的吸收光谱的加和,发射光谱中550nm左右的峰是电荷转移的结果,显示了CdTe/PEDOT-PSS复合微球作为光电器件材料的潜在应用价值。

基于聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐薄膜的忆阻元件特性分析

采用聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)作为存储层构建了ITO/PEDOT:PSS/Al的三明治结构的忆阻元件。利用半导体参数分析仪对该元件的忆阻特性进行了分析,实验结果表明:该元件具有双稳态阻变特性,并且具有非挥发型Flash存储特性,并展现了良好的数据保持特性和耐久特性。在双对数坐标系中分别对低阻态和高阻态的阻变转换机制进行了数据拟合,低阻态载流子传输为欧姆传导机制,高阻态载流子传输为空间电荷限制电流机制。

二甲基亚砜改性聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸薄膜的研究及应用进展

二甲基亚砜(DMSO)被称为“万能溶剂”,除了在化学、医学、化妆品等领域的常规应用,在有机电子领域也有展现出特色应用。聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)是一类卓越的水分散性导电聚合物材料,具有优异的可加工性、混合性、生物兼容性、成膜性以及可商业规模生产等优势,被广泛应用于抗静电涂层、透明电极、有机太阳能电池、超级电容、生物传感等新材料和绿色能源领域。DMSO对调控PEDOT:PSS薄膜的形貌、导电、热电、功函,界面接触、力学、自修复等性能具有重要作用。基于我们团队及国内外学者在本领域的研究成果,本文系统综述了DMSO对PEDOT及其衍生物:PSS(PEDOTs:PSS)作用的效果及其机制,探讨了应用中面临的问题与挑战。

二次掺杂提高聚3,4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸钠电导率的研究现状

聚3,4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT/PSS)作为目前运用最为成功的导电高分子材料,能溶解在有机溶剂与水溶液中,具有高透过和热稳定性。但是其本身的电导率较低,这是由于PEDOT与PSS之间形成项链状的核壳模型。详述了导电高分子PEDOT/PSS的合成及通过掺杂提高其电导率的方法,并探究了掺杂对其核壳结构的影响。

聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸阳极缓冲材料的改性研究

聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)是导电聚合物领域的明星分子,具备可见光透过率高、易低温溶液加工且廉价等优点,常作为标准阳极缓冲材料(ABM)广泛应用于叠层有机光电器件领域中。然而,随着半导体材料和器件结构的飞速发展,对ABM提出了更高要求,当前PEDOT:PSS的性质参数无法很好满足新一代有机光电器件的需要(如电导率较低、功函数较小、酸性较强和亲水性较强等),成为制约有机光电器件性能提升的重要瓶颈。改变导电聚合物的结构可有效优化其性质参数、大幅提升有机光电器件性能,备受关注。本文首先详细阐述PEDOT:PSS的结构特征(包括溶液和固体两种状态的结构特征),揭示PEDOT:PSS的结构与性质的关系,然后综述外加剂和新型掺杂剂(PSS替代物)改变PEDOT导电聚合物结构和性质的改性研究进展,最后展望PEDOT:PSS ABM领域的改性研究发展趋势。

微波辐射下一锅法合成3,4-乙撑二氧噻吩类化合物

首次从2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯衍生物出发,微波辐射下采用一锅法成功合成了一系列3,4-乙撑二氧噻吩类化合物。实验表明,该法具有反应条件温和、收率高和操作简单的优点。3,4-乙撑二氧噻吩类化合物的结构经1H NMR、13C NMR、IR和元素分析进行了表征。也讨论了原料的量、催化剂和溶剂对3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)收率的影响。

CuY型分子筛催化合成3,4-乙撑二氧噻吩

以2,5-二羧酸-3,4-乙撑二氧噻吩为原料,首次采用CuY型分子筛作催化剂应用于3,4-乙撑二氧噻吩合成,反应温度有了明显降低,合成条件更温和,产品收率更高。通过实验探讨了催化剂、温度、溶剂等因素对反应的影响。结果表明:当采用CuY型分子筛为催化剂、二甲基亚砜为溶剂、反应温度为135℃时,收率最高。产品结构经1 H NMR、13C NMR、IR和元素分析进行了表征。

关于2,5-二甲酸-3,4-乙撑二氧噻吩的脱羧方法研究

2,5-二甲酸-3,4-乙撑二氧噻吩的脱羧环节是制备3,4-乙撑二氧噻吩的最后一步,也是最关键的一步,许多文献都就其脱羧方法做了研究,包括在无氧条件下、有氧条件下反应,以及催化剂的研究,本文对其主要方法做了总结。

聚3,4-乙撑二氧噻吩的合成及性能

介绍了聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDT)的合成过程、性能及测试方法。通过聚苯乙烯磺酸(PSS)掺杂,解决了PEDT的加工问题,研究了氧化剂及掺杂剂的用量、反应体系的浓度、反应温度、反应时间、PSS的磺化度和加料方式对PEDT性能的影响。

基于聚3,4-乙撑二氧噻吩和1-芘丁酸构建的新型铁卟啉仿生传感器及其对邻苯二酚的催化研究

利用仔-仔共轭效应,将1-芘丁酸（ PBA）与导电高聚物聚3,4-乙撑二氧噻吩（ PEDOT）相连,并通过Zr4＋与羧基形成的配位键将羟基铁卟啉（ Hematin）与PBA相连接,将Hematin固定于电极上,构建出一种制备过程简单的新型传感器（ GCE/PEDOT/PBA/Hematin）。为了检验这种仿生传感器的稳定性和灵敏度,通过循环伏安法（CV）、交流阻抗法（EIS）和时间电流曲线法（i-t）等各种技术,将其应用于电化学检测中。 CV扫描证实在充分除氧的PBS缓冲液中,GCE/PEDOT/PBA/Hematin出现一对准可逆的氧化还原峰,其电子转移速率常数约为4.8 s-1,说明聚合于电极上的PEDOT膜增加了Hematin的电子转移速率。另外,通过i-t曲线检测邻苯二酚,在邻苯二酚浓度5×10-7～2×10-4mol/L范围内,其与催化电流强度呈线性相关,i=0.018C＋0.006（R=0.9998）,检测灵敏度为0.258μA （μmo·cm2）,检出限为0.33 nmol/L（S/N=3）,证明此仿生传感器稳定,简单且灵敏度高。

含3,4-乙撑二氧取代基的聚三噻吩衍生物的合成与表征

通过Stille反应合成了3’，4＇-乙撑二氧-2，2’：5’，2”-三噻吩，并以其作为单体，在0～5℃下，以FeCl3为氧化剂，在氯仿溶液中合成了3种聚（3’，4’-乙撑二氧-2，2’：5’，2”-三噻吩）。并采用紫外-可见光谱（UV—Vis）、傅里叶红外光谱（FT—IR）、凝胶色谱（GPC）、循环伏安（CV）、透射电镜（TEM）和热重分析（TGA）对聚合物进行了表征。同时讨论了乙撑二氧取代基和FeCl3用量对聚合物性质的影响。结果表明：聚合物的紫外最大吸收为466～474nm，数均分子量为3．4×10^3～3．6×10^3，能隙大约为2．05eV，热分解温度为110℃。

Fe(ClO_4)_3氧化合成聚乙撑二氧-三噻吩

分别以Fe(Cl O4)3、FeCl3、Fe2(SO4)3作为氧化剂,对3′,4′-乙撑二氧-2,2′∶5′,2″-三噻吩(TET)进行了化学氧化聚合,并研究了聚合条件对聚合物结构和电化学性能的影响。利用红外光谱、紫外光谱、X射线衍射对聚合物进行了表征,采用循环伏安、恒电流充放电等电化学方法研究了聚合物的电化学性能。结果表明:当TET与Fe(Cl O4)3的摩尔比为1∶4,反应温度为18℃,反应时间为12 h时,聚3′,4′-乙撑二氧-2,2′∶5′,2″-三噻吩(PTET)具有更好的共轭结构和电化学性能,导电率可达1.47 S/m,比电容可达133 F/g。

牛血清白蛋白诱导聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸导电互穿网络水凝胶制备与性能

由于具有优异的导电性、生物相容性、柔韧性和稳定性,聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)导电水凝胶被广泛用于生物传感、神经电极及可穿戴电子等领域。但是,目前合成PEDOT:PSS导电水凝胶大都是通过大幅增加离子强度和降低pH改变PEDOT:PSS的聚集状态使其成胶,条件较苛刻。本文发现一种温和的PEDOT:PSS成胶方法,即通过对牛血清白蛋白(BSA)进行解折叠,改变空间构象,随后充分暴露的多肽链能够原位诱导PEDOT:PSS一步快速形成PEDOT:PSS/BSA互穿网络导电水凝胶。研究表明,该水凝胶不仅保持了PEDOT:PSS网络优异的导电性,同时解折叠的BSA赋予凝胶优异的溶胀性、力学性能和热性能。水凝胶溶血率均低于5%,表明其具有良好的细胞相容性,同时观察到该互穿凝胶能够在人体皮肤、橡胶、塑料和玻璃等多种基底材料上进行黏附,而且由于网络中大量的非共价键存在,该凝胶展现出优异的自愈合性能。总之,本文提供的PEDOT:PSS/BSA互穿网络水凝胶的制备方法及优异性能使其在可穿戴电子及伤口敷料等领域具有良好的应用前景。

对苯醌二亚胺与3,4-乙撑二氧噻吩共聚物的合成及表征

以N,N′-二氯对苯醌二亚胺、2,5-二甲基-N,N′-二氯对苯醌二亚胺与2,5-二溴-3,4-乙撑二氧噻吩为单体,1,3-二(二苯基膦)丙烷二氯化镍(Ⅱ)为催化剂,采用金属配合物催化法合成了聚(N,N′-对苯醌二亚胺-3,4-乙撑二氧噻吩)和聚(2,5-二甲基-N,N′-对苯醌二亚胺-3,4-乙撑二氧噻吩)两种共聚物。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、X射线衍射(XRD)、紫外分光光度计(UV-Vis)和循环伏安(CV)等测试对其进行了结构表征及性能测试。结果表明,两种共聚物在CF3COOH(TFA)溶液中的UV-Vis最大吸收波长分别在500 nm和511 nm处;氧化还原峰出现在-0.2 V-0.8 V之间;通过碘掺杂后共聚物的电化学窗口拓宽,电化学活性提高。

抗坏血酸后处理化学气相法制备的聚3,4-乙撑二氧噻吩薄膜及其热电性能

为了获得高热电性能薄膜材料,采用抗坏血酸(VC)作为还原剂对PEDOT-Tos-PPP薄膜进行后处理,研究了不同浓度的VC水溶液对薄膜热电性能的影响,并研究了后处理薄膜在空气中的稳定性.结果表明,经浓度为20%的VC水溶液处理后,薄膜功率因子呈现最大值55.6μW·m^-1·K^-2,是处理之前(32.6μW·m^-1·K^-2)的1.7倍,室温下最大的ZT值为0.032.经过VC处理后PEDOT薄膜的电导率和Seebeck系数在空气中表现出不稳定的特性,主要是由于空气中的氧气导致薄膜表面中性态PEDOT进一步发生氧化引起的.

3,4-乙撑二氧噻吩及其二聚体的电化学聚合性能研究

聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)具有能隙低、电化学掺杂电位低、响应时间短、颜色变化对比度高、稳定性好等优点,是目前国际上有机电致变色材料的研究热点。本文设计合成了3,4-乙撑二氧噻吩二聚体(Bis EDOT),并分别研究了Bis EDOT、3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)的电化学聚合性能,对二者性能进行了系统分析。实验结果表明所得聚合物PEDOT和Pbis EDOT均具有良好的电化学活性和稳定性。

聚乙撑二氧噻吩/二氧化锰纳米复合物的界面聚合制备及其电化学性能

采用界面聚合法制备聚3,4-乙撑二氧噻吩/二氧化锰(PEDOT/MnO2)纳米复合物.通过红外(IR)光谱、X射线衍射(XRD)、BET比表面积、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征.结果表明,产物是具有丰富的多孔孔道结构的无定型纳米材料,孔径主要分布在5-25nm范围内,比表面积可达98m2·g-1.同时用循环伏安(CV)、恒流充放电和交流阻抗(EIS)等电化学测试表明,在0.5mol·L-1Na2SO4溶液中,-0.2-0.8V(vsSCE)的电化学窗口下,PEDOT/MnO2纳米复合物显示出良好的电化学性能,当电流密度为0.5A·g-1时,所制备的PEDOT/MnO2单电极比容量达196.3F·g-1,500次循环后样品放电比容量保持90%左右.

微波辐射下一锅法合成3,4-乙撑二氧噻吩类化合物

首次从2,3-二甲氧基-1,3-丁二烯衍生物出发,微波辐射下采用一锅法成功合成了一系列3,4-乙撑二氧噻吩类化合物。实验表明,该法具有反应条件温和、收率高和操作简单的优点。3,4-乙撑二氧噻吩类化合物的结构经IHNMR、13CNMR、IR和元素分析进行了表征。本文也讨论了原料的量、催化剂和溶剂对3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)收率的影响。