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。

N-2-氰乙基吡咯/3,4-乙烯二氧噻吩电致变色共聚物的制备及性能

以N-2-氰乙基吡咯(CNPy)和3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)为原料,通过电化学聚合制备了导电聚合物P(CNPy-co-EDOT)膜。采用FTIR、SEM、电化学工作站、UV-Vis吸收光谱对P(CNPy-co-EDOT)膜进行了表征,通过光谱电化学法,探究了n(CNPy)∶n(EDOT)对P(CNPy-co-EDOT)膜电致变色转换和开路稳定性的影响。结果表明,EDOT的引入能够显著提高CNPy的合成膜能力,形成了具有电化学氧化还原活性和光学吸收特性的P(CNPy-co-EDOT)膜;P(CNPy-co-EDOT)膜具有较低的禁带宽度(1.70~2.32 e V)和利于电解质离子传输的多孔状颗粒堆积结构;由n(CNPy)∶n(EDOT)=3∶7制备的P(CNPy_(3)-co-EDOT_(7))膜具有显著的多色电致变色特性,在不同外加电压下,呈现出黄褐色(–0.8 V)、草绿色(0.4 V)到蓝色(1.0 V)的丰富颜色变化;P(CNPy_(3)-co-EDOT_(7))膜的光学对比度为35.7%,响应时间为0.76 s,着色效率为219.6 cm^(2)/C;P(CNPy_(3)-co-EDOT_(7))膜在氧化态和还原态的透过率几乎没有变化,能维持原来的色泽,不会出现显著的褪色现象,显示出优异的光存储性能。

聚3,4-亚乙二氧基噻吩修饰MnO_(2)的储锂性能

锰基氧化物材料的电导率较低且电化学动力学较缓慢,阻碍了进一步发展。目前大部分研究采用无机材料对其改性,且合成步骤复杂。通过简单的冷凝回流法合成多孔二氧化锰(MnO_(2)),并采用聚3,4-亚乙二氧基噻吩(PEDOT)修饰,形成复合材料。导电聚合物可以改善电极材料的电导率,防止活性材料与电解质的直接接触,并减小充放电期间电极材料的体积膨胀。复合材料的电化学性能较好:以0.25 C倍率在0.01~3.00 V循环500次后,放电比容量为624 mAh/g;倍率增加至3.00 C时,放电比容量仍保持在314 mAh/g。

1,4-二乙氧基苯与3,4-亚乙基二氧噻吩的电化学共聚

利用恒电位聚合法合成了1,4-二乙氧基苯(DEB)与3,4-亚乙基二氧噻吩(EDOT)的共聚物。单体浓度为DEB 0.1 mol·L^(-1),EDOT 0.01 mol·L^(-1),溶液为乙腈,四丁基高氯酸铵(TBAP)为支持电解质。研究不同电位下聚合的共聚物的电化学性能。并用扫描电子显微镜观察了共聚物在ITO玻璃上的成膜情况。结果表明EDOT的加入可提高DEB的电化学活性以及在ITO玻璃电极上的成膜性能。荧光光谱显示出共聚物在402 nm和530 nm有较强的发射峰,说明EDOT的加入成功调节了聚1,4-二乙氧基苯(PDEB)的发光波长(399 nm)。

基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和多壁碳纳米管的超疏水性钠离子选择性电极

全固态离子选择性电极被广泛应用于食品工业,用来检测金属离子的浓度,但目前全固态离子选择性电极传感器存在双电层电容较小、电荷转移电阻大、容易造成电极生出水层、线性响应不够理想的问题,从而影响检测精度。本文在金电极顶部沉积聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和多壁碳纳米管的纳米复合材料作为离子电子转换层,以增强电学和电化学特性,最后滴铸上钠离子选择性膜混合物,形成钠离子选择性电极。以此开发出来的电极大大改进了电子电荷转移能力和电导率,显示出了优异的电化学性能。循环伏安法和电化学阻抗测试的结果表明,电极在10^(-6)~10^(-1)M的范围内表现出58.16 mV/decade的出色灵敏度,检测下限为10^(-6.5)M,并具有快速响应(<10 s)能力。新开发的电极具有超疏水性,静态接触角达到了141.2°,在抗干扰测试中表现出了优异的性能,具有良好的稳定性。

聚(3,4-二氧乙基噻吩)在有机光电子领域的应用进展

简要综述了高性能导电高分子聚(3, 4 二氧乙基噻吩)在有机光电子领域,特别是在有机电致发光和有机太阳能电池中的应用.

EDOT衍生物(3,4)-1,4-二氧亚乙基噻吩-2′-甲醇(EDTM)的合成与研究

以氯乙酸为起始原料,经过五步反应,得到产物EDTM,中间产物及终产物的结构经由IR证实,并经过GC含量分析,总收率为26.5%。

聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/MXene复合材料的制备及电容性能研究

MXene材料具有组分灵活可调、电容量较高等优势在超级电容器储能领域备受关注。采用电化学法制得聚3, 4-乙烯二氧噻吩/Nb_(2)CT_(x) MXene (PEDOT/MXene)复合电极材料。结果表明,在扫描速率为30 mV·s^(-1)时,PEDOT/MXene的面积比电容可达250.21 mF·cm^(-2),当电流密度从0.1 mA·cm^(-2)增加到5 mA·cm^(-2)时,PEDOT/MXene的面积比电容保持率为83.5%,远优于PEDOT的64.1%,并且在100 mV·s^(-1)的扫描速率下循环测试1 000次后初始电容保持率可达84%,表现出良好的倍率性能和稳定性。工作为基于MXene基材料构筑高性能电化学储能界面提供了一定的借鉴。

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℃。

水下超疏油聚(3,4-乙烯基二氧)噻吩薄膜的制备

以离子液体溴化(1-己基-3-甲基咪唑盐)作为电解质和掺杂剂采用电化学一步法制备了微纳米复合结构的聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)薄膜,薄膜由槽内排布着纳米珠链的棒状结构组成.研究表明,通过控制电流密度的大小,可以调节棒状结构和珠状结构的平均直径.离子液体中的咪唑阳离子和对阴离子均掺杂到聚合物中,该薄膜具有可逆的电化学活性及水下超疏油特性.

以核壳型聚乙烯基苯磺酸钠/聚丙烯酸丁酯为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

通过无皂乳液聚合,制备了以聚丙烯酸丁酯(PBA)为核,聚乙烯基苯磺酸钠(PSSNa)为壳的核壳型聚乙烯基苯磺酸钠/聚丙烯酸丁酯(PSSNa/PBA),并以此为模板制备了核壳型聚3,4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)水分散体,研究了核壳型模板对PEDOT水分散体结构和性能的影响。结果显示:通过透射电镜(TEM)表征,证明成功制备了核壳型模板PSSNa/PBA和具有核壳结构的聚3,4-二氧乙烯噻吩:聚乙烯基苯磺酸钠/聚丙烯酸丁酯(PEDOT:PSSNa/PBA)水分散体。聚合动力学研究表明,以核壳型PSSNa/PBA为模板时,EDOT的聚合速率加快。表面方块电阻测试表明,较PEDOT:PSSNa薄膜,PEDOT:PSSNa/PBA薄膜的方块电阻降低近16倍,说明核壳结构的模板可改善PEDOT薄膜的导电性。

聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/碳纳米管复合膜修饰电极的电化学制备及其用于8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤核苷的检测

通过恒电流电解一步法在玻碳电极表面制备了聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/碳纳米管复合膜,实验结果表明,该复合膜修饰电极综合了聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)(PEDOT)和碳纳米管(CNTs)两者的优点,对8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤核苷(8-OH-dG)的氧化具有明显的增强作用,较好地抑制尿酸的干扰,而且具有很好的重现性和稳定性.在0.1 mol/L pH 9.0的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,8-OH-dG的氧化峰电流与其浓度在0.014～14.0μmol/L和14.0～56.0μmol/L两个范围内成良好的线性关系,检出限可达35 nmol/L(S/N=3).

聚噻吩(PT)、聚-3-甲基-噻吩(PMT)和聚-3,4-亚乙二氧基-噻吩(PEDT)作为超电容器电极材料的研究

通过线性扫描伏安法分别测试了电解质0.2M E t4NBF4的碳酸丙稀酯溶液在铂电极和玻璃碳电极上的电化学稳定窗口,结果表明,该电解质在玻璃碳电极上更稳定。通过电化学聚合在玻璃碳电极上分别合成了聚噻吩、聚-3-甲基-噻吩和聚-3,4-亚乙二氧基-噻吩,并通过循环伏安对三种导电高分子的掺杂特性进行了表征,分析比较三种导电高分子在电化学掺杂/去掺杂过程中的掺杂电位、可传递电荷、掺杂度和电荷捕获度可知,对于其掺杂电位,PT>PMT>PEDT;而对于去掺杂电荷和掺杂度,PEDT>PMT>PT,这表明PEDT是更有应用前景的超电容器电极材料。

以低分子量聚乙烯基苯磺酸钠为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

通过RAFT聚合,制备了低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠(PSS);其次以低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩(PEDOT):聚乙烯基苯磺酸钠(PSS)水分散体,研究了作为模板的聚乙烯基苯磺酸钠的不同分子量对PEDOT:PSS水分散体结构和性能的影响。结果显示:通过核磁氢谱(1H NMR)表征,证明成功制备了分子量为3900,4900,9600和18300的聚乙烯基苯磺酸钠。用荧光探针法发现低分子量PSS在水中能形成胶束,临界胶束浓度在10^(-6) g·ml^(-1)左右。用四探针表面电阻测试发现,低分子量PSS为模板可明显提高PEDOT薄膜的导电性,最大提高了近3倍。用紫外可见分光光度计(UV)研究发现,以低分子量PSS为模板使PEDOT的透明性有一定的下降,这主要是由于RAFT试剂部分和PEDOT:PSS的相分离造成的。热稳定性的测试表明,低分子量PSS为模板对PEDOT的热稳定性没有明显的影响。

3,4-二氧乙基噻吩及其聚合物的制备与应用进展

聚(3,4-二氧乙基噻吩)(PEDOT)是目前发现的导电态最稳定的导电高分子之一,对聚PEDOT及其单体3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)的制备方法进行了综述,并介绍了PEDOT在抗静电、电解电容器、有机光电材料和传感器领域的研究和应用。

2,3-二取代-4-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-5-苯基氨基噻吩的合成及生物活性研究

合成了九个以噻吩为母体环的含三唑环的化合物 2 ,3 二取代 4 ( 1H 1,2 ,4 三唑 1 基 ) 5 苯基氨基噻吩 ( 2a～2i) ,并测定了 2a的晶体结构 .晶体为三斜晶系 ,P 1空间群 ,晶胞参数为 :a =0 79816( 15 )nm ,b =1 0 0 2 5 9( 13 )nm ,c =1 44 78( 4 )nm ,α =10 0 3 2 6( 16)° ,β =94 69( 2 )° ,γ =10 6 0 83 ( 9)° ,V =1 0 845 ( 4 )nm3 ,Z =2 ,Dc=1 3 96g/cm3 .初步生物活性表明所有目标化合物杀菌活性较低 。

聚3，4-乙二氧噻吩包覆碳纳米管的原位化学氧化合成

报道了不同溶剂体系中原位化学氧化合成PEDOT/CNTs纳米复合物的实验,用红外光谱(IR)、拉曼光谱、透射电子显微镜(TEM)以及四探针电导率仪对合成的纳米复合物进行了表征,可以看出:采用乙腈作为反应介质环境,可以获得反应充分完全的具有理想形态的聚乙二氧噻吩包覆碳纳米管的纳米复合纤维;通过对合成纳米复合纤维进行导电性方面的表征,证明通过一维纳米形态的碳纳米管和导电聚乙二氧噻吩的复合,可以获得具有更高导电性的纳米复合纤维。

一个由4,4′-(丁烷-1,4-二氧基)-二苯甲酸和双咪唑配体构筑的三重穿插金属有机骨架化合物(英文)

采用水热法合成了1个二维缠结金属有机框架化合物[Cu(bbi)0.5(boba)]n(1)(bbi=1,1′-(1,4-丁烷基)-二(咪唑);H2boba=4,4′-(丁烷-1,4-二氧基)-二苯甲酸),并通过元素分析、红外光谱和单晶X-射线衍射对其进行了结构表征。结构分析显示:化合物1是具有聚轮烷和聚锁烃结构特征的三重平行穿插网络。此外还研究了它的荧光和热稳定性。

2-氨基-3-氰基-4-氯-5-醛基噻吩类分散染料研究

合成了一系列以2-氨基-3-氰基-4-氯-5-醛基噻吩为重氮组分的分散染料,通过红外光谱、核磁共振谱、质谱等手段确证了所合成染料的结构.研究了染料的可见吸收光谱与染料结构之间的关系.测试了染料在涤纶上的牢度,该类染料水洗和摩擦牢度为4～5级,升华牢度在2～5级.