?化學(xué)氧化聚合法

化學(xué)氧化聚合法，以過硫酸銨為氧化劑，質(zhì)子酸為摻雜劑合成了聚乙烯二氧s吩（PEDOT）導(dǎo)電聚合物，研究了摻雜劑種類、聚合溫度以及試劑比例對(duì)聚合速率及電導(dǎo)率的影響。研究結(jié)果表明：鹽酸、冰醋酸及樟腦磺酸摻雜后能顯著提高聚合物的電導(dǎo)率，其中樟腦磺酸摻雜后的電導(dǎo)率g；質(zhì)子酸摻雜和升高聚合溫度可以明顯加快聚合速率；當(dāng)單體與氧化劑的摩爾比為1：1時(shí)聚合物的電導(dǎo)率g。該法從工業(yè)角度考慮有幾大缺點(diǎn)，比如需要強(qiáng)堿、高溫，存在致a物質(zhì)(1、2一二xyw)等。

導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理

聚合物分子導(dǎo)電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個(gè)大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導(dǎo)電需要自由電子和供電子運(yùn)動(dòng)的軌道一樣，聚合物的導(dǎo)電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運(yùn)動(dòng)的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導(dǎo)電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。進(jìn)一步的，上述方案中，所述的透明導(dǎo)電襯底為沉積有ITO、FTO、AZO的玻璃襯底或者柔性襯底。關(guān)于摻雜后導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較成熟的觀點(diǎn)可用下圖(二)加以簡要說明。

研究者對(duì)PEDOT:PPS:CFE電極進(jìn)行了機(jī)械柔韌性測試。在3 mm彎折曲率半徑下，該電極相較ITO電極表現(xiàn)出良好的柔韌性。研究結(jié)果表明：鹽酸、冰醋酸及樟腦磺酸摻雜后能顯著提高聚合物的電導(dǎo)率，其中樟腦磺酸摻雜后的電導(dǎo)率最g。通過對(duì)不同薄膜的極限撓度曲線測試，可以發(fā)現(xiàn)PEDOT:PPS:CFE的楊氏模量明顯降低，從而減少了透明導(dǎo)電薄膜在彎折情況下所受到的機(jī)械應(yīng)力。這一結(jié)論也通過有限元應(yīng)力模擬和彎折前后電極的顯微鏡照片得到證實(shí)。

研究人員選用表面活性劑十二烷基苯磺酸（DBSA）為輔助試劑制備PEDOT:PSS導(dǎo)電凝膠體系。當(dāng)DBSA濃度達(dá)到約3 v/v%時(shí)，體系基于物理交聯(lián)在室溫下能夠?qū)崿F(xiàn)凝膠化，同時(shí)凝膠化時(shí)間可根據(jù)DBSA濃度在2-200 min之間進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。PEDOT:PSS(155090-83-8)的制備及應(yīng)用聚3,4-乙撐二氧sf（PEDOT）是一種雜環(huán)類導(dǎo)電聚合物，一經(jīng)面世就迅速成為功能材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。基于PEDOT鏈間π-π 堆疊和疏水性相互作用構(gòu)成的物理交聯(lián)點(diǎn)，該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系具有良好的自支撐成型性能。該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系的導(dǎo)電率達(dá)約10-1 S cm-1，遠(yuǎn)超過大腦或脊椎等領(lǐng)域?qū)芍踩胨z體系導(dǎo)電性能的需求。