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電化學(xué)聚合法
電化學(xué)聚合亦可簡(jiǎn)稱為電解聚合、電聚合或電引發(fā)聚合,是指在有適當(dāng)電解液的電解池里,按一定的電化學(xué)方式進(jìn)行電解,使單體在電極上發(fā)生聚合反應(yīng)??珊铣筛鞣N導(dǎo)電性聚合物并制備各種結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同的功能膜,還可在單體聚合的同時(shí)進(jìn)行摻雜。
電化學(xué)聚合法裝置簡(jiǎn)單、條件易于控制,聚合物膜厚可控、均勻且再現(xiàn)性高,可以通過(guò)控制聚合時(shí)電流的大小和通電時(shí)間來(lái)制備比表面積大、厚度和結(jié)構(gòu)可控且多樣的薄膜對(duì)電極。而且制備的PEDOT薄膜結(jié)構(gòu)規(guī)整、電導(dǎo)率高,同時(shí)薄膜與電極的粘結(jié)力較強(qiáng)。8wt%),實(shí)現(xiàn)了澤貝克系數(shù)和電導(dǎo)率的同時(shí)提升,獲得了功率因子超過(guò)100mW/mK2的復(fù)合薄膜,比純的PEDOT:DBSA基體提高了50%以上。但電化學(xué)聚合法要求基材具有導(dǎo)電性,制作的PEDOT電,且脆而硬,無(wú)法進(jìn)行大尺寸薄膜制備。
在這些復(fù)合使用的材料中,導(dǎo)電高分子PEDOT/PSS由于具有與絕大多數(shù)有機(jī)物匹配的功函數(shù),以及良好的導(dǎo)電性和光透過(guò)率,且可以采用溶液法/印刷工藝制程。然而PEDOT/PSS的導(dǎo)電性能難以滿足OLED等元器件對(duì)透明電極的要求,單獨(dú)作為透明電極使用尚需要長(zhǎng)時(shí) 間的技術(shù)突破。通過(guò)新型Fe(III)氧化劑的自抑制作用,實(shí)現(xiàn)了PEDOT基體對(duì)均勻分散Te顆粒的緊密包覆,成功抑制了Te納米顆粒的氧化。納米銀線與PEDOT/PSS兩種材料的復(fù)合使用可以將兩種導(dǎo)電材料的性質(zhì)互相取長(zhǎng)補(bǔ)短,即在保證電導(dǎo)率的同時(shí),又可以解決能級(jí)匹配的問(wèn)題,同時(shí)PEDOT/PSS也可以用于改善納米銀線材料涂布時(shí)表面的不均勻性,為未來(lái)柔性器件領(lǐng)域大規(guī)模量產(chǎn)透明電極提供了一種新型的解決方案。
單體3,4-乙撐二氧噻吩(EDOT)的合成情況
J、D、Stenger-Smith et.a(chǎn)ll于1998年采用下述方法合成了EDOT。為了制備高導(dǎo)電性PEDOT:PSS并避免破壞塑料襯底,一條路線是使用轉(zhuǎn)移-印刷方法。反應(yīng)從l代二甘酸(HOOCH –s-CH COOH)開(kāi)始,通過(guò)一系列的步驟合成2,5-二羧酸-3、4-乙撐二氧噻吩,然后通過(guò)催化劑脫羧而制成了3、4-乙撐二氧噻吩
該合成法產(chǎn)率低,成本高。改進(jìn)或找到一種新的合成方法以提高EDOT的產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本是當(dāng)前科研工作者的主要任務(wù)。筆者在合成EDOT的過(guò)程中對(duì)該方法進(jìn)行了一些改進(jìn),如引入相轉(zhuǎn)移催化劑和沸石分子篩,提高了EDOT的產(chǎn)率。