纳微米聚(3,4-二氧乙基噻吩)导电高分子的合成及其性能研究

来源 :中国科学院理化技术研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Fllyy
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本论文研究了绝缘高分子聚乙二醇和乙二醇、一缩二乙二醇等有机极性溶剂提高PEDOT/PSS电导率的机理,并通过改变稳定剂、掺杂剂等因素制备了具有不同结构和性能的PEDOT胶体颗粒以及PEDOT/PMMA复合微球,取得了以下主要的创新性结果:   1.通常,在导电高分子中加入绝缘高分子会降低其电导率。然而在PEDOT/PSS中加入绝缘高分子PEG,不但没有降低其电导率,反而大大提高了其电导率。PEG浓度对复合膜电导率的影响很大。其电导率最大值比PEDOT/PSS提高了两个数量级。而且,复合膜电导率最大值随PEG分子量的增加而降低,呈现良好的线性关系。   2.将易挥发性溶剂如丙酮、异丙醇、叔丁醇加入到PEDOT/PSS中,其电导率提高了数倍。而难挥发性有机极性溶剂如1,4-二氧六环、乙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇等可以将PEDOT/PSS的电导率提高一至两个数量级。   3.对传统的分散聚合法进行了改进,通过改变稳定剂、掺杂剂等因素制备了具有不同结构和性能的PEDOT胶体颗粒。特别是研究了磺酸对胶体颗粒的形貌和性能的影响。其中,以樟脑磺酸作为掺杂剂时,其浓度大小对PEDOT胶体颗粒的形成具有决定性的影响。变温电导率表明胶体颗粒呈现半导体特性,并符合二维变程跳跃模型。   4.通过原位聚合合成了具有核壳结构的PEDOT/PMMA复合微球。选用的掺杂剂为β-萘磺酸、D-樟脑-10-磺酸、对甲苯磺酸。复合微球的电导率随着PEDOT含量的增加而升高,然后趋向稳定,表现为电导率的渗阈行为。由于PEDOT包覆层的保护,复合微球的热稳定性大大提高了。
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