单体3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)的合成情况
合成法产率低,成本高。改进或找到一种新的合成方法以提高EDOT的产率、降低生产成本是当前科研工作者的主要任务。笔者在合成EDOT的过程中对该方法进行了一些改进,如引入相转移催化剂和沸石分子筛,提高了EDOT的产率。
制备单体EDOT的方法为传统意义上的”五步合成法”,也是多年来报道过的唯y方法。该法从工业角度考虑有几
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单体3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)的合成情况
合成法产率低,成本高。改进或找到一种新的合成方法以提高EDOT的产率、降低生产成本是当前科研工作者的主要任务。笔者在合成EDOT的过程中对该方法进行了一些改进,如引入相转移催化剂和沸石分子筛,提高了EDOT的产率。
制备单体EDOT的方法为传统意义上的”五步合成法”,也是多年来报道过的唯y方法。该法从工业角度考虑有几大缺点,比如需要强碱、高温,存在致a物质(1、2一二xyw)等。5)透明电极热处理:将制作好的玻璃基片,通过恒温加热处理后,自然冷却至室温得到透明电极。2004年4月瑞典科学家Fredrik von Kieseritzky等提出一种x且有效制备EDOT的方法。
该法通过2,3-二甲y基-1,3-丁二烯在正己烷溶剂中、于5~C的条件下与SC1:反应制成3,4-二甲y基s吩,然后用对甲bh酸作催化剂与乙二醇反应制得EDOT。该法原料价廉易得、合成简单、条件温和、产率高(60%),非常适合于工业化生产。调控导电高分子对阴离子的分子结构来调控对阴离子的位阻,实现了薄膜自抑制法聚合(SIP)新工艺,获得了可应用的PEDOT厚膜材料,使得便捷制备微米级高电导率(>。这一关键技术的突破将极大促进f吩类导电聚合物的发展。
PEDOT成膜方法
目前PEDOT成膜方法主要有物理涂覆法、电化学聚合法和原位聚合法:
物理涂敷法
物理涂覆法是将PEDOT分散液,通过刮涂、滴涂、旋涂等方式,涂覆在基材表面,经干燥后形成PEDOT薄膜。近日,科x院上海硅酸盐研究所研究员陈立东、副研究员姚琴的研究团队在聚3,4-乙烯二氧s吩(PEDOT)基有机/无机复合热电材料领域取得新进展。通常情况下,需要利用水溶性较好的PSS作为络合离子与PEDOT形成PEDOT:PSS聚合物,使不溶于水的PEDOT可以获得较好的水溶性以及成膜性。
物理涂覆法操作简单,直接使用市售的PEDOT溶液或对其进行一定的掺杂改性后即可涂膜。其缺点主要是由于PEDOT本身不溶不熔的性质而不能单独成膜,要加入PSS形成分散液后方能采用物理涂覆法。通过扫描电子显微镜(SEM)对TiO_2纳米管和PEDOT∶PSS进行表面微观形貌表征。此外物理法制得的膜厚度较大,厚度j确度较低。但是其方便地添加粒子、更换电解液等,是适用于大规模工业化的一种成膜方法。
导电聚合物的导电机理
聚合物分子导电应具备的必要条件是:分子链应该是一个大竹共轭体系(共轭双键或共轭与带有未成键P轨道的杂原子N、s等偶合)与金属导电需要自由电子和供电子运动的轨道一样,聚合物的导电也需要有电荷载体和可供电荷载体自由运动的分子轨道,由于大多数聚合物本身不具有电荷载体,导电聚合物的所必需的电荷载体是由”掺杂”过程提供的。(XinyuJiang,ShanglongPeng*,etal。关于掺杂后导电聚合物的导电机理,目前比较成熟的观点可用下图(二)加以简要说明。
尽管强酸处理能显著提高PEDOT:PSS薄膜的导电率,但大多数强酸处理易破坏塑料衬底,影响器件的机械柔性。为了制备高导电性PEDOT:PSS并避免破坏塑料衬底,一条路线是使用转移-印刷方法。然而,转印-印刷工艺复杂苛刻,要严格调控界面间的范德华力。印刷线路板:用于直接金属化工艺中,可进行凸版印刷,喷墨印刷,网版印刷等。另一种途径是制备金属/ PEDOT:PSS的双层结构的电极。利用金属薄膜提高电极的方块电阻,然而,PEDOT:PSS薄膜的导电率(500-1000 S/cm)有待提高;另外,PEDOT:PSS水分散体酸性强(pH=1),对金属有腐蚀破坏作用,会降低电极和器件的性能。而室温温和甲磺酸处理为制备柔性的PEDOT:PSS 的塑料电极提供了一条简单而有效的途径。
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