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聚乙撑二氧噻吩
聚乙撑二氧噻吩
聚乙撑二氧噻吩（PEDOT） 是一类具有对称烷氧取代基的聚噻吩衍生物，它具有良好的光、电稳定性。
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):57-59[2] 王升文，邓建成，易捷等．3，4-乙撑二氧噻吩(EDOT)及其聚合物(PEDOT)的合成与应用[J]．化工中间体．2006(3)：16-19[3] Johas F, Heywang G, Schmidtberg W, et al.
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聚乙烯二氧噻吩
本论文是用导电聚合物3,4-聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)和3,4-聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为超级电容器的电极材料,采用旋涂法和静电自组装法制备了四种有机薄膜电极,并对...
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使用聚3己基噻吩(P3HT)和水溶性聚噻吩(PEDOT)作为电子给体,二氧化钛 (TiO2)作为电子受体,制作了异质结薄膜太阳能电池器件。
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苯乙烯磺酸
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The progress on the application of PEDOT in these areas was briefly reviewed.
本文简要综述PEDOT在这些领域的应用进展情况。
Electrochemical behavior of PEDOT film electrodes was investigated by cyclic voltammetry(CV) and electrochemical impedance spectroscopy(EIS).
采用循环伏安法（CV）、电化学交流阻抗谱（EIS）研究了PEDOT膜的电化学行为。
Electrochemical behavior of PEDOT films was studied by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). It showed that the kind of dopants had a great influence on CV and EIS.
采用循环伏安法（CV）、电化学交流阻抗谱（EIS）研究了PEDOT膜的电化学行为，结果表明掺杂阴离子种类对膜的循环伏安特性、EIS曲线等有很大的影响；
The cotton fibers are made conductive by coating the fibers, first with gold nanoparticles, and then with a thin layer of PEDOT.
How was Martin to turn Pedot into a commercial product?
His poly (3, 4-ethylenedioxythiophene), or Pedot, could coat the electrodes used for stimulating and recording from the brain, making them smaller, more sensitive and more effective at treating deafness, blindness and Parkinson's disease, among other conditions.
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文档介绍：
体物理等学科的研究热点。到八十年代后期人们发现发光二极管和高效场效应管
等可由共扼的高分子聚合物来制备,这些重大的发现加速了人们对导电聚合物的
认识。上述三位科学家(Shirakawa、Heeger、Mac Diarmid)也因在导电聚合物
领域的卓越贡献分享了2000年度诺贝尔化学奖。导电聚合物在分子设计和材料合
成、掺杂方法和掺杂机理,可溶性和加工性、导电机理、光、电、磁物理性能及
相关机理以及器件制作技术上的探索已取得重要的进展,其中大部分正向实用化
的方向迈进,少数已经有商业化产品问世。但是导电聚合物发展至今,无论在理
论上还是在材料合成和技术应用上仍面临着诸多挑战,而这恰恰也给导电聚合物
在21世纪的发展带来极好的机遇。
1.1.2 导电聚合物的结构特点与导电机理
导电聚合物指的是具有共轭长链结构的一类高分子材料,目前己逐步形成了
聚苯***、聚吡咯和聚噻吩等环境稳定性较好的导电聚合物品种的研究领域。虽然
这类材料在本征态时的导电率比一般非共轭结构的聚合物要好,但它们还是属于
绝缘体或准半导体,将导电聚合物从绝缘态转变成导电态需要从其分子链中迁移
出或导入电子,这种电子迁移的过程叫做“掺杂”。导电聚合物的掺杂与去掺杂等
同于电化学上的氧化或还原,因此掺杂手段可以是化学的也可以是电化学的。导
电聚合物在掺杂之后其分子链上就带上了电荷,为了维持材料的电中性,往往需
要一个带有相反电荷的离子与其配对,这种具有相反电荷的离子则被称为对离
第一章文献综述
对导电聚合物研究中积累的大量实验事实得出结论,导电聚合物分子结构应
该具有的必要条件是:长分子链中拥有一个大?共轭体系(共扼双键与带有未成
键P-轨道的杂原子N,S等偶合),每个链节的重复单元与加入到材料中的对离
子(亦称掺杂剂)之间有一定程度的电荷转移。与金属导电需要自由电子和供电子
运动的轨道一样,聚合物导电也需要有电荷载体和可供电荷载体自由运动的轨
道。但是大多数聚合物本身不具有电荷载体,导电聚合物所必需的电荷载体是通
过“掺杂”过程提供的,而导电聚合物长链中的共轭结构则为这些电荷载体的自由
运动提供分子轨道。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
用图1-1说明。
图1-1 导电聚合物能级结构
Fig.1-1 The energy level structure of conductive polymer
主链具有共轭大结构的聚合物,理想状态下,电子在整个主链或共轭链段上
离域,单体的分子轨道之间相互作用,最高占有轨道形成价带,最低空轨道则形
成导带,在不考虑热运动及光跃迁时,价带层完全充满,导带层全空,价带层与
导带层之间存在一定的能隙 Eg,因此它们表现出的导电性通常很低。掺杂过程
则是相当于把价带中一些能量较高的电子氧化除掉,从而产生空穴。从分子结构
的角度来看,传统的高分子材料,化合物骨架上的碳原子以 sp 杂化轨道的结构
构成 C-C 饱和键,此键较为稳定,电子被束缚而不能像金属中的自由电子那样
自由运动,故没有导电性。导电聚合物是带有共扼双键的聚合物,聚合物中的载
流子是电子或孔穴,这些电子应具有离域或移动的能力。因为作为导电聚合物的
必要条件是分子内部具有跨键离域移动能力的电子或孔穴,结构应为大的共扼体
1.1.3 导电聚合物的掺杂
掺杂[4]是目前提高共轭导电聚合物导电性能的重要方法,掺杂的实质实际上
就是一种在共轭结构聚合物中发生电荷的转移或氧化还原反应。这是由于共轭高
聚物中的π电子拥有比较大的离域范围,不仅能够表现出足够的电子亲和力,也
第一章文献综述
能表现出比较低的电子离解能,视反应条件的不同,高分子链可以被氧化(失去
或者部分失去电子)或被还原(得到或者部分得到电子),从而发生 p 型掺杂或
者 n 型掺杂。要使导电聚合物表现出导体或者半导体的特征,就必须使它高分子
链上的共轭结构产生某种缺陷。常见的典型掺杂剂[5]如表 1-2 所示。
表 1-2 典型掺杂剂
Table 1-2 Typical adulterant
掺杂剂类型典型分类典型范例
有机分子 TCNQ,TCNE,C60
过渡金属卤化物 FeCl3, WCl5, MoCl5, SnI4, TaBr5 等
P型掺杂剂(作
质子酸***,硫酸,盐酸,***磺酸,***化氢等
为电子受体)
Lewis酸 BF3, PF5, SbF5, AsF5
卤素溴,***,碘
N型掺杂剂碱金属锂,钠,钾
(作为电子给*** NH3
体) 季铵盐四乙基铵,四丁基铵
1.1.4 PEDOT 的结构与优良特性
近十年来,有机导电杂环类聚合物引起了科学家们的广泛注意.有关这类聚合
物的合成,性能和应用的文章[6-13]经常可见。其中PEDOT更是有关这类物质研究
中的热点,因为它有更为优良的的性能:
(1)导电性强,掺杂的PEDOT电导率可高达1000s/cm[14]。
(2)成膜性好,与其它同系物相比,PEDOT更易成膜,且成膜均匀。
(3)稳定性好,掺杂的PEDOT是目前已知最稳定的导电聚合物之一,在空气中
110℃加热三天电导率几乎没有变化。
(4)合成条件简单。它可在水溶液中通过化学方法和电化学方法合成,与噻吩
其他的衍生物相比,有更为优越的性质。首先,3和4位被取代可防止聚合时噻吩
环的α一β连接,使合成的聚合物分子链更加规整有序;其次,3位和4位乙撑二氧
基的引入增加了噻吩环上的电子密度,降低了单体的氧化聚合电位和聚合物分子
的氧化掺杂电位,使其掺杂的导电状态更加稳定。
(5)膜的颜色易变。PEDOT在掺杂时几乎是透明的(微染以天蓝色),在中性状
态时是蓝黑色的,而这中间的转换只需改变很小的电位。
理论研究表明,某些基团取代导电聚合物共轭链上的氢原子时可以提高聚合
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