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聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT)及其衍生物以其优良的导电性、高稳定性、透明性等性能,在抗静电涂层、固体电容器、传感器等领域具有广泛的应用前景。
本文研究了水相中化学氧化聚合聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT/ PSS)的合成条件。具体研究了PSS、过硫酸铵的用量,理论固含量的大小对PEDOT/PSS的导电性能及分散液粒径的影响,得到最佳反应条件:1)PSS中磺酸基与单体摩尔比为2:1;2)氧化剂(NH4)2S2O8与单体摩尔比为1.5:1:3)固含量范围为2.8-4.2%。分析了PEDOT/PSS胶粒形成机理,并用合成得到的PEDOT/PSS配制成抗静电涂料,在PP,APET,PS基材上测得表面电阻范围为107-108Ω。
本文还制备得到了2种功能性PEDOT纳米复合材料,分别为PEDOT/PSS-Fe3O4纳米复合材料与PEDOT-CdS纳米复合材料。通过透射电镜、X射线衍射、紫外光谱、电化学测试、热重分析、四探针电导率测试等测试手段研究了纳米复合材料的形貌特征、光电磁等性能。其中分析讨论了PEDOT/PSS-Fe3O4中氧化物的含量与复合物导电率的关系。PEDOT/PSS-Fe3O4纳米复合物的电导率范围为0.21-1.67S.cm-1,其呈现良好的铁磁性能,饱和磁强度(Ms)分别为0.46emu.g-1,1.48emu.g-1,6.47emu.g-1,矫顽力(Hc)低于500e。PEDOT-Mesna-CdS与PEDOT-L-Cy-CdS复合物为黑色粉末,其水分散液在450nm-900nm波长范围内存在吸收峰。两种复合物的电导率分别为3.91S.cm-1,0.19S.cm-1。