乳液聚合制备低维导电聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)

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聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)作为一种导电聚合物,在电导体、有机半导体和电极材料等领域有着广泛的应用。低维材料近年来由于其优异的光、电性能成为研究热点。本文分别采用了反相和正相乳液聚合法纳米结构的PEDOT,通过扫描电子显微镜(SEM)表征了PEDOT的形态及不同制备条件下各形状之间变化规律。其中反相乳液聚合是以琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)为乳化剂,三氯化铁(FeCl3)为氧化剂,合成PEDOT纳米球和纳米管,并探究了三相比(AOT/正己烷/水溶液)、FeCl3浓度、温度、时间和超声等对聚合物形态的影响。随AOT量的增加PEDOT由球状变为管状,但AOT继续增加将再次变为球状。正相乳液聚合是以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,过硫酸钠(Na2S2O8)为氧化剂,正己烷为油相,合成PEDOT纳米球、纳米棒和网状纳米结构聚合物。并研究了乳化剂浓度、温度、油水比、氧化剂浓度对PEDOT形貌的影响。结果表明:正己烷/水为1/4,反应温度为60℃,EDOT0.25mL,SDBS1.0g,Na2S2O80.1626g时可以得到规整的棒状PEDOT;而正己烷/水为1/8时,得到较为规整的球状PEDOT。RTS-8型四探针测试仪测试了各种形态下的导电率。PEDOT纳米球的电导率最高,其次纳米棒,二者共存时电导率最低,且随纳米球尺寸增加电导率也增加。
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