CN101704958A - 一种柔性聚（3，4-乙烯二氧噻吩）复合导电薄膜的制备方法 - Google Patents
一种柔性聚（3，4-乙烯二氧噻吩）复合导电薄膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101704958A CN101704958A CN200910236273A CN200910236273A CN101704958A CN 101704958 A CN101704958 A CN 101704958A CN 200910236273 A CN200910236273 A CN 200910236273A CN 200910236273 A CN200910236273 A CN 200910236273A CN 101704958 A CN101704958 A CN 101704958A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- poly
- conductive thin
- composite conductive
- thin film
- ethene dioxythiophene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
本发明属于导电聚合物领域，提供一种柔性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备方法。该方法是将亲水化处理过的有机聚合物基体放入3，4-乙烯二氧噻吩和氧化剂的非质子极性溶剂的溶液中，使聚(3，4-乙烯二氧噻吩)在有机聚合物基体表面上沉积。本发明制得的复合导电薄膜经紫外可见分光光度计测定，沉积时间小于5分钟时对可见光的透过率达到90％以上；本发明制得的复合导电薄膜具有纳米微纤状堆积结构，电导率可达300S/cm以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜及其制法。
背景技术
自从1977年，美国化学家MacDiarmid，物理学家Heeger和日本化学家Shirakawa首次发现掺杂碘的聚乙炔具有金属的特性以来，导电聚合物受到了各国科学家，产业界和政府的高度重视。导电聚合物的出现不仅打破了聚合物仅能作为绝缘体的传统观念，而且为低维的有机固体电子学的建立和完善做出了重要贡献。由于其特有的轻质和高柔性的特点，以导电聚合物作为活性材料的电子设备，如聚合物发光二极管(PLEDs)和光伏电池等显示出许多优异的性能。[参见：R.H.Friend，R.W.Gymer，A.B.Homes，J.H.Burroughes，R.N.Marks，C.Taliani，D.D.C.Bradley，D.A.Dos Santos，J.L.Bredas，M.Logdlund，W.R.Salaneck，Nature 1999，397，121]制备高性能塑料电子设备需要克服的一个主要难关就是制备导电性和稳定性能与无机电极材料相当的有机电极材料。氧化铟锡(ITO)是如今电子工业中通用的透明无机阳极材料。但由于其自身的脆性以及弯折后导电性的巨大变化，ITO并不适用于制备柔性电子设备。[参见：(a)D.R.Cairns，R.P.Witte，H.D.K.Sparacin，S.M.Sachsman，D.C.Paine，G.P.Grawford，R.R.Newton，Appl.Phys.Lett.2000，76，1425.(b)R.Paetzold，K.Heuser，D.Henseler，S.Roeger，G.Wittmann，A.Winnacker，Appl.Phys.Lett.2003，82，3342.]因此制备高导电性的塑料电极就成为塑料电子工业发展的关键。
聚(3，4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)因为在氧化态下具有高导电性、稳定性和高透明性的特点而被广泛用做有机电极材料。[参见：(a)Pettersson，L.A.A.；Carlsson，F.；Ingana¨s，O.；Arwin，H.Thin Solid Films 1998，313-314，356.(b)
Groenendaal，L.；Jonas，F.；Freitag，D.；Pielartzik，H.；Reynolds，J.R.Adv.Mater.2000，12，481.]与其他导电聚合物相似，由于PEDOT的刚性链结构，因此难以通过溶液或熔融的方式加工成膜。德国Bayer公司发明了一种方法，将EDOT在水中进行聚合，同时向水中加入水溶性离子聚合物——聚(苯乙烯磺酸钠)(PSS)，从而制得了水溶性的PEDOT-PSS复合物。[参见：(a)L.Groenendaal，F.Jonas，D.Freitag，H.Pielartzik，J.R.Reynolds，Adv.Mater.2000，12，481.(b)S.Kirchmeyer；K.Reuter；J.Mater.Chem.2005，15，2077.]这种水溶性复合物具有良好的成膜性，因而在许多电子设备中被广泛应用。但是这种PEDOT-PSS复合薄膜的电导率一般不超过10S·cm-1.尽管众多研究人员通过多种方法提高了PEDOT-PSS复合膜的电导率，但是人们仍然认为它不是用来制作有机电极的理想材料，因为为了维持它的水溶性，导电聚合物PEDOT链的共轭长度必然受到限制，而链的共轭长度又是影响聚合物电导率的关键因素.[参见：(a)J.Y.Kim，J.H.Jung，D.E.Lee，J.Joo.，Synth.Met.2002，126，311.(b)F.Zhang，M.Johansson，M.R.Andersson，J.C.Hummelen，O.Inganas，Adv.Mater.2002，14，662.(c)S.L.Lai，Y.Chan，M.K.Fung，C.S.Lee，S.T.Lee，Mater.Sci.Eng.B2003，104，26.(d)S.K.M.Jonsson，J.Birgerson，X.Crispin，G.Greczynski，W.Osikowicz，A.W.Denier van de Gon，W.R.Salaneck，M.Fahlman，Synth Met.2003，139，1.(e)Y.-H.Ha，N.Nikolov，S.K.Pollack，J.Mastrangelo，B.D.Martin，R.Shashidhar；Adv.Funct.Mater.2004，14，615.]
直接在基体上沉积PEDOT可以制得复合导电薄膜，这种方法不会受PEDOT溶解性的影响，因而被大量使用。常用的技术有以下几种：旋涂或喷涂法[参见：Y.-H.Ha，N.Nikolov，S.K.Pollack，J.Mastrangelo，B.D.Martin，R.Shashidhar；Adv.Funct.Mater.2004，14，615.]；层层自组装法(LbL)[参见：(a)R.R.Smith，A.P.Smith，J.T.Stricker，B.E.Taylor，M.F.Durstock，Macromolecules 2006，39，6071.(b)Jiang，G.；Baba，A.；Advincula，R.；Langmuir2007，23，817.]；电化学沉积法[参见：Groenendaal，L.；Zotti，G.；Aubert，P.H.；Waybright，S.M.；Reynolds，J.R.Adv.Mater.2003，15，855.]；化学气相沉积法(oCVD)[参见：(a)A.Kros；S.W.F.M.van
N.A.J.M.Sommerdijk；R.J.M.Nolte；Adv.Mater.2001，13，1555.(b)Winther-Jensen，B.；West，K.Macromolecules 2004，37，4538.(c)J.P.Lock，S.Gap Im，K.K.Gleason，Macromolecules 2006，39，5326.(d)S.G.Im，K.K.Gleason，Macromolecules2007，40，6552.]和原位聚合法[参见：D.Hohnholz，A.G.MacDiarmid，D.M.Sarno，W.E.Jones，Jr，Chem.Commun.，2001，2444]。在这些方法中，旋涂或者喷涂法最容易实现。这种方法可以用来制备几微米厚的PEDOT膜，但是膜的厚度和粗糙度不容易控制。层层自组装法可以制备几纳米厚的PEDOT膜，而且可以通过控制层数来控制膜的厚度，但是制备过程繁琐，费时费力。电化学沉积法可以制得电极支撑或自支撑的高电导率薄膜(＞300S·cm-1)，但所得的PEDOT膜通常不透明，尺寸较小，而且只能使用导电材料，如ITO和金属等作为基体。化学气相沉积法可以制备出电导率高达1000S·cm-1的透明PEDOT膜，但是反应装置复杂，而且反应过程中需要高真空度，这限制了它的应用范围。原位聚合法简单易行，所得的PEDOT膜性质均一，电导率和透明性均较高；而且膜的厚度可以通过控制反应条件，如反应温度和单体浓度等进行调控，因而被广泛应用。
由于表面的惰性，多数聚合物基体都需要进行表面改性以改善其界面性能，尤其是改善与其它膜的粘接性能。常用的方法有等离子体处理，表面接枝聚合等。杨万泰等提出的受限光催化氧化法(CPO)是一种简便易行的方法。将过硫酸铵夹在两层聚合物之间(上层为透明薄膜)构成三明治结构，在紫外光照射下，可以将硫酸根(-SO4 -)引入到聚合物表面。【参见：(a)杨万泰，杨鹏，一种聚合物表面改性方法，中国发明专利CN1388153；(b)P.Yang，J.Deng，W.T.Yang，Polymer 2003，44，7157.】这种方法可以在短时间内(几分钟)将聚烯烃、聚酯、尼龙、橡胶等多种聚合物的表面变成亲水表面，从而大大改善了聚合物的表面性能。现在这种方法已经在多个方面得到应用，如在聚合物表面沉积TiO2薄膜及正相和反相图案的制备【参见：P.Yang，M.Yang，S L Zou，J Y Xie，W.T.Yang，J.A.C.S.，2003，44，7157.】；半导体ZnO薄膜的沉积及正相和反相图案的制备【参见：P.Yang，S.L.Zou，W.T.Yang，Small，2008，4(9)，1527.】；以及生物芯片的制备【参见：S.H.Gan，P.Yang and W.T.Yang，Biomacromolecules，2009，10(5)，1238.】等。本发明也是在此方法基础上，先对聚合物进行表面改性，再沉积导电聚合物PEDOT，来制备柔性的导电聚合物薄膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种在有机聚合物基体上制备柔性导电聚合物聚(3，4-乙烯二氧噻吩)薄膜的方法。
本发明的技术方案如下：
一种在有机聚合物基体上的导电聚合物聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，它是由3，4-乙烯二氧噻吩单体在非质子极性溶剂中经氧化剂原位氧化聚合、具有柔性、高电导率、纳米微纤状堆积结构的复合导电薄膜。
一种制备上述聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的方法：它是先将亲水化处理过的有机聚合物基体放入3，4-乙烯二氧噻吩的非质子极性溶剂的溶液中，快速加入氧化剂的溶液，控制反应时间及温度。反应过程中可以看到溶液中产生蓝色沉淀。反应结束后，将有机聚合物基体取出，用甲醇及去离子水漂洗多次，得到表面为蓝色的复合薄膜，深度随反应时间及反应温度变化。
上述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜制法，所述的有机聚合物基体是聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚(异戊二烯)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰亚胺、尼龙、聚砜、聚硅氧烷、聚氨酯等或者由这些聚合物的单体构成的共聚物。
上述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜制法，所述的有机聚合物基体在使用前均经过表面亲水化处理，表面亲水化处理的方法是按照中国专利CN1388153，一种聚合物表面改性方法，杨万泰，杨鹏，申请号02125664.0进行的。
上述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜制法，所述的非质子极性溶剂是乙腈、甲醇、乙醇或丙酮，优选乙腈。
上述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜制法，所述的氧化剂是三氯化铁或对甲基苯磺酸铁。
上述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜制法，所述的单体浓度为0.01～0.5mol·L-1，优选0.05～0.2mol·L-1，尤其是0.1mol·L-1；所述的氧化剂浓度为0.02～1mol·L-1，优选0.1～0.4mol·L-1，尤其是0.2mol·L-1；所述的单体及氧化剂溶液的体积相等。
上述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜制法，所述的反应时间为1～60分钟，优选2～10分钟，尤其是2～5分钟。
上述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜制法，所述的反应温度为0～50℃，优选10～35℃，尤其是20～30℃。
本发明的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜经红外光谱测定，结果表明其与文献报道的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)的红外谱图基本相似[参见：(a)Tran-Van F.，Garreau S.，Louarn G.，Froyer G.，Chevrot C.，J.Mater.Chem.2001，11，1378.(b)Chiu W.W.，Travas-Sejdic J.，Cooney R.P.，Bowmaker G.A.，Synth.Met.，2005，155，80.]。
本发明的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜经紫外可见分光光度计测定，沉积时间小于5分钟时对可见光的透过率达到90％以上。
本发明的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜经四电极法测定，结果表明25℃反应超过2分钟电导率即可达300S·cm-1。
本发明的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜经电子显微镜测定，结果表明所得复合薄膜具有纳米微纤状堆积结构，微纤的长度为200纳米，直径为40～70纳米.
附图说明
图1为实施例2制得的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的红外光谱。
图2为实施例2制得的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜在20℃下分别反应2，5，10，20，30分钟的紫外-可见透射光谱。
图3为实施例2制得的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜在20℃下分别反应5，10，20，30分钟的电子显微镜照片。
具体实施方式
以下以实施例对上述发明进行具体描述，但并不局限于实施例内容。
实施例1.有机聚合物基体表面的亲水化处理
亲水化处理是参照中国专利CN1388153，一种聚合物表面改性方法，杨万泰，杨鹏，申请号02125664.0进行的。操作步骤如下：采用微量进样器量取100μL已配制好的过硫酸铵水溶液注入两层聚合物之间，然后用两片石英片将双层聚合物压实，过硫酸铵水溶液夹在两聚合物之间形成三明治结构，过硫酸铵水溶液均匀分布在双层聚合物之间，移入高压汞灯辐照装置(功率1000W，λ＝254nm处的光强为90±5W/m2)中进行辐照，过硫酸铵水溶液浓度为30wt％，25℃室温下照射90秒。再用去离子水浸泡表面10分钟，去除表面的过硫酸铵水溶液，再用丙酮冲洗表面以除去表面附着的水分，然后将膜放置在环境空气中静置5分钟以使丙酮完全挥发。
实施例2.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
以双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)为基体。用移液管量取5mL 0.1mol/L的3，4-乙烯二氧噻吩单体的乙腈溶液，将其倒入试管或小烧杯中，将表面亲水化处理后的BOPP薄膜置入单体溶液中。在20℃，不断振荡或搅拌的状态下，将5mL 0.2mol/L三氯化铁的乙腈溶液加入上述反应溶液中。继续震荡或搅拌，分别反应2，5，10，20，30分钟。反应过程中，溶液由透明变为有蓝色沉淀产生，同时有聚合物在膜表面沉积，聚合物膜的颜色变为蓝色。反应结束后将BOPP膜取出，分别用甲醇和去离子水漂洗多次，以除去表面上未反应的单体和氧化剂，以及吸附在表面上的齐聚物和沉淀物。漂洗完毕用甲醇冲洗，然后将膜放置在环境空气中静置5分钟以使甲醇完全挥发，得到BOPP-PEDOT复合导电薄膜。
表1为实施例2制得的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜在20℃下分别反应2，5，10，20，30分钟的电导率值。
| 沉积时间(分钟) | 2 | 5 | 10 | 20 | 30 |
| 电导率(S/cm) | 356 | 325 | 310 | 332 | 323 |
实施例3.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚乙烯，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.5mol/L，三氯化铁浓度为1mol/L，反应温度为0℃，反应时间为2分钟。所得复合导电薄膜的电导率为320S/cm。
实施例4.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚氯乙烯，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.3mol/L，三氯化铁浓度为0.6mol/L，反应温度为10℃，反应时间为5分钟。所得复合导电薄膜的电导率为322S/cm。
实施例5.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚苯乙烯，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.01mol/L，三氯化铁浓度为0.02mol/L，反应温度为50℃，反应时间为60分钟。所得复合导电薄膜的电导率为334S/cm。
实施例6.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚甲基丙烯酸甲酯，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.02mol/L，三氯化铁浓度为0.04mol/L，反应温度为40℃，反应时间为30分钟。所得复合导电薄膜的电导率为320S/cm。
实施例7.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚(乙烯-乙酸乙烯酯)，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.05mol/L，三氯化铁浓度为0.1mol/L，反应温度为30℃，反应时间为15分钟。所得复合导电薄膜的电导率为314S/cm。
实施例8.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚乙酸乙烯酯，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.1mol/L，三氯化铁浓度为0.2mol/L，反应温度为20℃，反应时间为20分钟。所得复合导电薄膜的电导率为318S/cm。
实施例9.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚乙烯醇，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.2mol/L，三氯化铁浓度为0.4mol/L，反应温度为20℃，反应时间为15分钟。所得复合导电薄膜的电导率为342S/cm。
实施例10.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚碳酸酯，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.4mol/L，三氯化铁浓度为0.8mol/L，反应温度为25℃，反应时间为1分钟。所得复合导电薄膜的电导率为318S/cm。
实施例11.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.1mol/L，三氯化铁浓度为0.2mol/L，反应温度为15℃，反应时间为10分钟。所得复合导电薄膜的电导率为308S/cm。
实施例12.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚酰亚胺，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.15mol/L，三氯化铁浓度为0.3mol/L，反应温度为25℃，反应时间为5分钟。所得复合导电薄膜的电导率为310S/cm。
实施例13.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为尼龙，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.25mol/L，三氯化铁浓度为0.5mol/L，反应温度为5℃，反应时间为25分钟。所得复合导电薄膜的电导率为324S/cm。
实施例14.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为聚氨酯，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.35mol/L，三氯化铁浓度为0.7mol/L，反应温度为10℃，反应时间为15分钟。所得复合导电薄膜的电导率为326S/cm。
实施例15.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为甲基硅橡胶，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.1mol/L，三氯化铁浓度为0.2mol/L，反应温度为10℃，反应时间为15分钟。所得复合导电薄膜的电导率为335S/cm。
实施例16.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用有机聚合物基体为天然橡胶生胶，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.2mol/L，三氯化铁浓度为0.4mol/L，反应温度为30℃，反应时间为5分钟。所得复合导电薄膜的电导率为315S/cm。
实施例17.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用溶剂为甲醇，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.2mol/L，三氯化铁浓度为0.4mol/L，反应温度为30℃，反应时间为20分钟。所得复合导电薄膜的电导率为318S/cm。
实施例18.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用溶剂为乙醇，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.4mol/L，三氯化铁浓度为0.8mol/L，反应温度为25℃，反应时间为30分钟。所得复合导电薄膜的电导率为306S/cm。
实施例19.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用溶剂为丙酮，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.25mol/L，三氯化铁浓度为0.5mol/L，反应温度为30℃，反应时间为30分钟。所得复合导电薄膜的电导率为303S/cm。
实施例20.聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备
按照实施例2的步骤制备聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜，所用氧化剂为对甲基苯磺酸铁，3，4-乙烯二氧噻吩单体浓度为0.15mol/L，三氯化铁浓度为0.3mol/L，反应温度为10分钟。所得复合导电薄膜的电导率为333S/cm。
Claims (5)
1.一种柔性聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)将有机聚合物基体通过受限光催化氧化的方法进行表面改性，使有机聚合物表面变为亲水性，表面改性方法是采用微量进样器量取100μL已配制好的过硫酸铵水溶液注入两层聚合物之间，然后用两片石英片将双层聚合物压实，过硫酸铵水溶液夹在两聚合物之间形成三明治结构，过硫酸铵水溶液均匀分布在双层聚合物之间，移入功率1000W，λ＝254nm处的光强为90±5W/m2的高压汞灯辐照装置中进行辐照，过硫酸铵水溶液浓度为30wt％，25℃室温下照射90秒；再用去离子水浸泡表面10分钟，去除表面的过硫酸铵水溶液，再用丙酮冲洗表面以除去表面附着的水分，然后将膜放置在环境空气中静置5分钟以使丙酮完全挥发；
(2)在室温下将上述步骤(1)得到的表面亲水化的有机聚合物放入3，4-乙烯二氧噻吩和氧化剂的非质子极性溶剂的溶液中，原位化学氧化聚合制得聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合薄膜。
2.按权利要求1所述的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)复合导电薄膜的制备方法，其特征为所述的3，4-乙烯二氧噻吩浓度为0.01～0.5mol·L-1，所述的氧化剂浓度为0.02～1mol·L-1，且氧化剂浓度是3，4-乙烯二氧噻吩浓度的2倍；所述的单体及氧化剂溶液的体积相等；聚合时间为1～60分钟，反应温度为0～50℃。
3.按权利要求1所述的制备方法，其特征为所述的有机聚合物基体是聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚(异戊二烯)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰亚胺、尼龙、聚砜、聚硅氧烷、聚氨酯或者由这些聚合物的单体构成的共聚物。
4.按权利要求1所述的制备方法，其特征为所述的氧化剂是三氯化铁或对甲基苯磺酸铁。
5.按权利要求1所述的制备方法，其特征为所述的非质子极性溶剂是乙腈、甲醇、乙醇或丙酮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910236273A CN101704958A (zh) | 2009-10-23 | 2009-10-23 | 一种柔性聚（3，4-乙烯二氧噻吩）复合导电薄膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910236273A CN101704958A (zh) | 2009-10-23 | 2009-10-23 | 一种柔性聚（3，4-乙烯二氧噻吩）复合导电薄膜的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101704958A true CN101704958A (zh) | 2010-05-12 |
Family
ID=42375216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910236273A Pending CN101704958A (zh) | 2009-10-23 | 2009-10-23 | 一种柔性聚（3，4-乙烯二氧噻吩）复合导电薄膜的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101704958A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102808327A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-05 | 东华大学 | 一种原位聚合制备尼龙/pedot复合导电织物的方法 |
| CN102911389A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 喻小琦 | 一种聚噻吩复合材料及其制备方法 |
| CN103713473A (zh) * | 2013-12-29 | 2014-04-09 | 陕西师范大学 | 一种利用受限光催化氧化改性ito的方法及其应用 |
| CN103753926A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-30 | 中科院广州化学有限公司 | 一种高导电率的聚噻吩导电涂层及其制备方法与应用 |
| CN106283659A (zh) * | 2015-05-11 | 2017-01-04 | 天津工业大学 | 一种导电聚酰亚胺纤维材料的制备方法 |
| CN106992040A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-07-28 | 重庆大学 | 一种pedot柔性透明电极的新型制备方法 |
| CN107068235A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-08-18 | 华东理工大学 | 一种三维可拉伸导电材料及其制备方法 |
| CN107243259A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-13 | 西安建筑科技大学 | 一种复合导电膜及其制备方法 |
| CN112186173A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-05 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 一种具有高倍率性能的负极、制备方法及锂离子电池 |
| CN112186131A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-05 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 一种具有高比电容的负极、制备方法及锂离子电池 |
-
2009
- 2009-10-23 CN CN200910236273A patent/CN101704958A/zh active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102808327B (zh) * | 2012-08-23 | 2014-04-02 | 东华大学 | 一种原位聚合制备尼龙/pedot复合导电织物的方法 |
| CN102808327A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-05 | 东华大学 | 一种原位聚合制备尼龙/pedot复合导电织物的方法 |
| CN102911389B (zh) * | 2012-11-01 | 2014-08-06 | 喻小琦 | 一种聚噻吩复合材料及其制备方法 |
| CN102911389A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 喻小琦 | 一种聚噻吩复合材料及其制备方法 |
| CN103713473A (zh) * | 2013-12-29 | 2014-04-09 | 陕西师范大学 | 一种利用受限光催化氧化改性ito的方法及其应用 |
| CN103753926B (zh) * | 2014-01-16 | 2016-03-16 | 中科院广州化学有限公司 | 一种高导电率的聚噻吩导电涂层及其制备方法与应用 |
| CN103753926A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-30 | 中科院广州化学有限公司 | 一种高导电率的聚噻吩导电涂层及其制备方法与应用 |
| CN106283659A (zh) * | 2015-05-11 | 2017-01-04 | 天津工业大学 | 一种导电聚酰亚胺纤维材料的制备方法 |
| CN107068235A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-08-18 | 华东理工大学 | 一种三维可拉伸导电材料及其制备方法 |
| CN107068235B (zh) * | 2017-03-06 | 2019-04-19 | 华东理工大学 | 一种三维可拉伸导电材料及其制备方法 |
| CN106992040A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-07-28 | 重庆大学 | 一种pedot柔性透明电极的新型制备方法 |
| CN106992040B (zh) * | 2017-04-10 | 2018-12-18 | 重庆大学 | 一种pedot柔性透明电极的制备方法 |
| CN107243259A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-13 | 西安建筑科技大学 | 一种复合导电膜及其制备方法 |
| CN112186173A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-05 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 一种具有高倍率性能的负极、制备方法及锂离子电池 |
| CN112186131A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-05 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 一种具有高比电容的负极、制备方法及锂离子电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101704958A (zh) | 一种柔性聚（3，4-乙烯二氧噻吩）复合导电薄膜的制备方法 | |
| Das et al. | Substrate‐free and shapeless planar micro‐supercapacitors | |
| Kumar et al. | Conducting polymers: synthesis, properties and applications | |
| Boeva et al. | Polyaniline: Synthesis, properties, and application | |
| Zhan et al. | Conductive polymer nanocomposites: a critical review of modern advanced devices | |
| Baker et al. | Polyaniline nanofibers: broadening applications for conducting polymers | |
| Zhao et al. | Polyaniline electrochromic devices with transparent graphene electrodes | |
| Li et al. | Conducting polymer nanomaterials: electrosynthesis and applications | |
| CN107077910B (zh) | 透明导体及其制造方法 | |
| TW200539195A (en) | Electrically conducting organic polymer/nanoparticle composites and methods for use thereof | |
| Reddy et al. | Organic conjugated polymer-based functional nanohybrids: synthesis methods, mechanisms and its applications in electrochemical energy storage supercapacitors and solar cells | |
| TW200417592A (en) | Electrically conducting organic polymer/nanoparticle composites and methods for use thereof | |
| Wang et al. | Transparent conductive thin films based on polyaniline nanofibers | |
| CN102718408A (zh) | 一种制造气体敏感薄膜的方法 | |
| Wang et al. | Viologen-bridged polyaniline based multifunctional heterofilms for all-solid-state supercapacitors and memory devices | |
| Wang et al. | Construction of redispersible polypyrrole core–shell nanoparticles for application in polymer electronics | |
| Cui et al. | Polymer/Graphene Hybrids for Advanced Energy‐Conversion and‐Storage Materials | |
| CN105440230B (zh) | 一种有机稀土固体胶束及其制备方法和提高太阳能电池光电转化效率的方法 | |
| Khan et al. | Polypyrrole nanoparticles-based soft actuator for artificial muscle applications | |
| Brooke et al. | Effect of oxidant on the performance of conductive polymer films prepared by vacuum vapor phase polymerization for smart window applications | |
| Ham et al. | PEDOT‐PSS/singlewall carbon nanotubes composites | |
| Kausar | Conducting polymer-based nanocomposites: fundamentals and applications | |
| Yin et al. | Enhanced mechanical performances and high-conductivity of rGO/PEDOT: PSS/PVA composite fiber films via electrospinning strategy | |
| Hao et al. | A novel strategy for fabricating highly stretchable and highly conductive photoluminescent ionogels via an in situ self-catalytic cross-linking reaction in ionic liquids | |
| CN113611437A (zh) | 一种全柔性透明薄膜电极及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100512 |