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。

由分子链构象转变及结构重组引起的聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸/聚乙烯醇纤维高性能化

采用一种新颖的二甲基亚砜(DMSO)蒸汽处理的方法制备高导电性的(聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐/聚乙烯醇)(PEDOT:PSS/PVA)有机导电纤维.通过分析蒸汽处理前后纤维在化学结构、形貌、表面化学组分及分子链构象等方面的变化,探究蒸汽处理提高纤维导电性能的机理.结果表明,蒸汽处理引起纤维内部结构重组和分子链构象转变,显著提高了纤维导电性能.蒸汽处理使PEDOT和PSS间发生相分离,部分无定形的PSS链段富集到纤维表面,减少了毗邻的导电PEDOT颗粒间绝缘的PSS层厚度,促使导电PEDOT颗粒之间形成更好的导电网络通路,进而增强纤维导电性能.蒸汽热处理还使PEDOT分子链构象由苯式结构转变为利于载流子传输的醌式结构.随着蒸汽处理的进行,纤维表面变得光滑,表面粗糙度下降;同时,纤维的力学性能有所提升.

基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)掺杂聚(苯乙烯磺酸)的柔性织物电极的研究进展

介绍了基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)导电聚合物掺杂聚(苯乙烯磺酸)的柔性织物电极的常用制备方法,评估了各方法的优缺点。概述了基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)掺杂聚(苯乙烯磺酸)的织物电极在能源存储、心电图监测、电子传感和电磁屏蔽等领域的应用。此外,还分析了织物基电极在能源储存方面所面临的挑战,并进行了展望。

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。

还原氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸柔性透明导电薄膜的制备及表征

采用HI整体还原法将原位聚合法制备出的氧化石墨烯/聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚苯乙烯磺酸(GO/PEDOT∶PSS)复合薄膜还原成还原氧化石墨烯/PEDOT∶PSS(RGO/PEDOT∶PSS)复合薄膜。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、四探针测试仪和紫外分光光度仪等手段对所制备材料的性能进行了表征。结果表明:当RGO掺杂量为15%(质量分数)时,RGO/PEDOT∶PSS复合薄膜综合性能最优,其方块电阻为0.25kΩ/□,透光率达到85.2%(λ=550nm),同时具有优良的导电性和柔性。

高电导率聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸复合物的制备及表征

采用聚苯乙烯磺酸作为电荷平衡掺杂剂,通过氧化3,4-乙烯二氧噻吩聚合制备聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT∶PSS)。采用红外光谱、X-射线衍射图谱和四探针电导率测试仪分别对其结构和导电性能进行表征。X-射线衍射图谱表明PEDOT∶PSS为半晶态结构。电导率测试结果表明聚合工艺条件对PEDOT∶PSS电导率均有显著的影响,并在最佳工艺条件下制备出电导率高达73S/cm的PEDOT∶PSS。

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。

聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸及其复合材料气敏性能研究进展

聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为极重要的一种导电聚合物,由于其简便的制备方法、较高的导电性能、稳定的化学性质、独特的传感机理而逐渐被应用于气体传感器领域。然而,制备具有高灵敏度、良好选择性的PEDOT:PSS基气敏材料仍是一大挑战。文中综述了近几年来基于PEDOT:PSS及其复合物材料的气敏元件的研究进展,重点介绍了纯相PEDOT:PSS、PEDOT:PSS与聚合物复合材料、PEDOT:PSS与无机半导体(金属及金属氧化物)以及与碳材料等复合材料的气敏特性及机理,总结并展望了PEDOT:PSS及其复合材料在结构、工艺等方面的发展趋势。

以聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

以苯乙烯磺酸钠(SSNa)和烯丙基聚乙二醇(APEG)为原料,制备了不同结构的聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇(P(SS-APEG))共聚物,并以此为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩∶聚(苯乙烯磺酸钠-烯丙基聚乙二醇)(PEDOT∶P(SS-APEG))水分散体;研究了聚乙二醇(PEG)链段长度对PEDOT∶P(SS-APEG)结构与性能的影响。结果表明,通过自由基共聚,成功制备了聚苯乙烯磺酸钠接枝聚乙二醇(P(SS-APEG))共聚物。以P(SS-APEG)为模板时,EDOT的聚合速率加快,分散体粒径随APEG相对分子质量的增加而增大,水分散体表面张力减小。PEDOT薄膜的方块电阻明显降低,且APEG的相对分子质量越小,薄膜的方块电阻越低,导电性越好。当APEG的相对分子质量为700,n(SSNa)∶n(APEG)=32∶1,m(EDOT)∶m(P(SS-APEG))=1∶3时,PEDOT∶P(SS-APEG)薄膜的方块电阻较PEDOT∶PSS(m(EDOT)∶m(PSS)=1∶3)薄膜下降了3倍。

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。

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。

聚乙烯醇对PEDOT:PSS纤维热电性能和拉伸性能的协同增强

聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)纤维通常通过湿法纺丝制得,但其电导率较低,且拉伸性较差,限制了其在可穿戴热电器件中的应用。为提升PEDOT:PSS纤维的导电和拉伸性能,通过在PEDOT:PSS溶液中加入不同质量分数的聚乙烯醇(PVA)制备PEDOT:PSS/PVA复合纤维,研究其导电性能、热电性能和拉伸性能。结果表明,PVA的加入可显著提升复合纤维的导电性,但其塞贝克系数未发生明显变化。当ω(PVA)为9.1%时,复合纤维的电导率最高,可达到257.3 S/cm,其热电功率因子为8.27μW/(m·K^(2))。同时,复合纤维的断裂伸长率随ω(PVA)增加而增加,而抗拉强度随ω(PVA)增加先增加后减小,在ω(PVA)为33.3%时达到最高。研究表明,PVA可协同增强PEDOT:PSS纤维的热电性能和拉伸性能,在柔性可穿戴设备和智能织物等领域具有较大的应用潜力。

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。

浓乳液模板法制备导电聚苯乙烯泡沫材料

以两亲性导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙磺酸(PEDOT/PSS)为表面活性剂、多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电填料,通过浓乳液模板法制备了聚苯乙烯导电泡沫复合材料(PS/MWCNTs)。采用扫描电子显微镜观察了不同MWCNTs负载量对材料泡孔形貌的影响,并通过导电性能测试研究了材料的电导率随MWCNTs及导电表面活性剂含量的变化规律。结果表明,填料负载量可以影响泡沫材料的泡孔形态与导电性能,并且具有表面活性剂性能的导电聚合物的引入大大提高了PS/MWCNTs泡沫材料的导电性。

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。

TPE基皮-芯结构导电纤维的制备及应用

首先介绍了弹性导体的国内外研究现状,归纳聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)∶聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT∶PSS)导电纤维的发展概况,研究影响PEDOT∶PSS导电性的因素以及制备工艺,探索最合适的纺丝工艺参数。通过观察纤维的微观形貌和测试力学性能发现,当热塑性弹性体(TPE)纺丝液质量分数为55%,纺丝速率为15 mm/h时,纤维的力学性能最好,最大应力为18.6 MPa,最大应变为1 515%。在此基础上对氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)纺丝液和PEDOT∶PSS纺丝液进行同轴湿法纺丝,通过分析不同形貌的TPE基皮-芯结构纤维,探究不同表面和横截面形貌的纤维的导电性能以及力学拉伸性能,发现当皮层TPE纺丝液的质量分数为55%、纺丝速率为15 mm/h,芯层质量浓度为22 g/L的PEDOT∶PSS纺丝速率为15 mm/h时,纤维的力学性能和导电性能最好,电阻最佳能达到0.2 MΩ/cm。

TiO_2-PEDT/PSS双层复合膜的制备及其光催化性能

By dip-coating poly（3,4-ethylenedioxythiophene）/poly（styrenesulfonate）,an organic semiconductor,on slide glass and then calcining at a low temperature of 100 ℃,the organic-inorganic composite TiO2-PEDT/PSS film was prepared.In the TiO2-PEDT/PSS dual-layer structure,photo-generated electrons in the TiO2 layer inject into the PEDT/PSS layer under UV illumination,and the recombination of photo-generated electrons and holes in the TiO2 layer is suppressed consequently,so the photocatalytic activity of this composite film is increased significantly compared with TiO2 film.

TiO_2-PEDT/PSS双层复合膜光催化活性研究

采用浸渍提拉法依次在普通载玻片上制备PEDT／PSS（聚乙撑二氧噻吩（PEDT）掺杂聚苯乙烯磺酸盐（PSS））薄膜层和TiO2薄膜层，从而获得TiO2-PEDT／PSS双层复合膜。考察了PEDT／PSS涂膜液的组成、PEDT／PSS薄膜层厚度以及Ti02薄膜层厚度对TiO2-PEDT／PSS复合膜光催化活性的影响。发现PEDT／PSS溶液与正硅酸乙酯（TEOS）水解产物的体积比为10：1～15：1时，PEDT／PSS涂膜液性能最优，PEDT／PSS薄膜层的最佳厚度为2μm，TiO2薄膜层的最佳厚度在200nm左右。此外，还对复合膜光催化活性提高的机制进行了探讨。结果表明，由于PEDT／PSS的最低空余轨道的电位低于Ti02的导带电位，紫外光照下，TiO2中产生的光生电子注入到PEDT／PSS层，有效抑制了电子．空穴对的复合，增加了复合膜表面空穴的浓度，因此复合膜光催化活性比单一TiO2薄膜高。

间隔织物基光热-热电复合材料的制备及其性能

为提高柔性可穿戴供能设备的热电性能,首先利用NaOH和二甲亚砜(DMSO)共同掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)制备NaOH/DMSO/PEDOT:PSS热电膜,研究了NaOH及DMSO质量分数对PEDOT:PSS电导率、塞贝克系数以及功率因数的影响;然后以棉/涤纶间隔织物为基材,通过复合NaOH/DMSO/PEDOT:PSS并涂覆ZrC/聚氨酯(PU)光热层制备光热-热电复合材料,并对复合材料的形貌结构和热电性能等进行表征。结果表明:当添加质量分数为0.5%的NaOH及3.5%的DMSO时,NaOH/DMSO/PEDOT:PSS热电膜的功率因数达到最高,为25.6μW/(m·K^(2)),是纯PEDOT:PSS膜的2327倍;光热-热电复合材料的塞贝克系数为35.5μV/K,添加ZrC/PU光热层后复合材料在光照下产生的电压为无光热层复合材料的6.3倍。