1 新余学院新余新能源研究所, 江西 新余 338004
2 新余学院数学与计算机科学学院, 江西 新余 338004
以TiO2为多孔模板并以聚3,4-亚乙二氧基噻吩-聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）为催化材料合成了具有交联孔隙结构的TiO2-PEDOT:PSS纳米复合薄膜（TPNF），并将其作为对电极应用于染料敏化太阳电池（DSC）。首先将TiO2纳米颗粒沉积在导电的掺杂氟的SnO2透明玻璃(FTO)上形成骨架和孔隙均在纳米级别的模板，随后将PEDOT:PSS水溶液附着在模板的骨架表面，最终经热处理获得TPNF。通过优化模板结构和旋涂转速，获得了催化活性优异的TPNF，组装后DSC的填充因子和转换效率分别达到0.528和4.57%，均远高于纯PEDOTPSS薄膜组装的器件的填充因子（0.297）和转换效率（1.98%）。改善的光电性能归功于TPNF具有优异的协同效应：导电的TiO2骨架为电子迁移提供了快速路径，同时涂覆在骨架表面的PEDOTPSS通过扩展表面积为还原电解质提供了更多的催化活性点。
薄膜 光学器件 导电聚合物 纳米复合材料 对电极 太阳电池
1 北京交通大学 理学院化学系, 北京100044
2 北京交通大学 理学院 光电子研究所, 北京100044
聚噻吩衍生物PEDOT∶PSS是一种可溶于水, 由氧化的聚乙氧基噻吩链和聚苯乙烯磺酸复合物构成的导电聚合物, 普遍应用于有机光电器件的制备中。其电子电导率经化学或物理方法处理后会有较大的改变。高电导率的PEDOT∶PSS可望用于替代无机半导体及金属电极用于光电器件的制备。文章总结了使用化学方法在商品化的PEDOT∶PSS中添加有机或无机混合物, 以及添加金属纳米粒子和纳米碳材料等对聚合物导电性能的改进方法。
导电聚合物 聚噻吩 掺杂 电导率 conducting polymer polythiophene PEDOT∶PSS PEDOT∶PSS doping conductivity
电子科技大学 光电信息学院 电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都 610054
采用LB 膜诱导沉积法制备聚(3, 4)乙烯二氧噻吩(PEDOT)高度有序导电聚合物薄膜。实验表明，聚(3, 4)乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺(PEDOT-PSS)纳米粒子对单分子层具有包裹作用，形成了稳定的复合单分子膜；二次离子质谱(SIMS)和小角X 射线反射(XRR)分析表明十八胺-硬脂酸/聚(3, 4)乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺(ODA-SA/PEDOTPSS)组装体优于十八胺/聚(3, 4)乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺ODA/PEDOT-PSS，具有更好的成膜性能，表面粗糙度小且稳定可控，薄膜具有较好的有序结构。设计了不同的测试结构，测量了复合膜的垂直电导率和水平电导率，研究了薄膜的直流电流－电压特性，采用变程跳跃模型(VRH)对结果进行了拟合，表明三维变程跳跃模型(3D-VRH)可以较好的解释多层膜中载流子的迁移。
导电聚合物 聚3 4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸 LB 膜 电导率 conducting polymer PEDOT-PSS Langmuir-Blodgett film electrical conductivity
1 江南大学信息工程学院, 江苏 无锡 214122
2 西安电力整流器有限责任公司, 陕西 西安 710077
利用压电喷墨印刷技术沉积了PEDOT/PSS有机导电薄膜, 研究了退火温度和乙二醇掺杂对薄膜导电性能的影响。实验结果表明: 未退火和退火温度为120, 140, 160℃时, 薄膜表面平均粗糙度分别为8.15, 4.10, 3.36, 2.66 nm; 乙二醇掺杂使导电激活能由未掺杂时的0.096 eV减小为0.046 eV; 电导激活能减小表明PEDOT分子链从低电导率的卷曲构象向高电导率的伸展构象转变; 此外, 乙二醇掺杂促使PSS与PE-DOT/PSS分离, 使团聚的PEDOT/PSS颗粒变小从而分散更均匀, 降低了表面粗糙度。
喷墨印刷 导电聚合物薄膜 导电性能 PEDOT/PSS PEDOT/PSS inkjet printing conducting polymer film conductive properties
电子科技大学 光电信息学院，电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都 610054
首次采用LB 膜诱导沉积法制备PEDOT 高度有序导电聚合物薄膜，所采用的工艺是将十八胺(ODA)与聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)先形成ODA 包裹PEDOT-PSS 纳米粒子的组装体，然后再将其铺展于气/液界面，制备PEDOT-PSS 复合LB 膜。研究了复合单分子膜在气/液界面的成膜性能，对不同层数的LB 膜进行了较为详细的微观分析和结构表征。采用UV-Vis 光谱对不同层数的复合膜进行了表征， 发现ODA-SA/PEDOT-PSS 膜具有比ODA/PEDOT-PSS 膜好得多的成膜性，这是由于生成的氨基酸改善了复合膜的成膜性；FT-IR 和XPS 分析表明固态复合膜中存在静电作用力，复合膜靠静电力在气/液界面进行组装。实验表明，PEDOT-PSS 纳米粒子对单分子层具有包裹作用，形成了稳定的复合单分子膜；在十八胺(ODA)和硬脂酸(SA)摩尔比2：1、亚相温度23℃、PEDOT-PSS 浓度1×10-3 mol/L、压缩速率5 mm/min、拉膜速率为1 mm/min 的条件下薄膜具有较好的成膜性能。
导电聚合物 聚3 4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸 LB 膜 光电特性 conducting polymer PEDOT-PSS langmuir-blodgett film electro-optical characteristic
采用248 nm KrF准分子激光辐照方法,制备具有高导电活性的聚偏氟乙烯(PVDF)材料,激光辐照后的PVDF表面的电导率发生永久性变化。通过X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析表明,光化学反应仅发生在样品表面,激光光子使表面微结构发生突变,产生HF气体,获得了高稳定性及高均匀性的导电层。通过对不同激光能量密度下得到的不同表面电导率的实验结果进行分析计算,得到准分子激光使其表面改性的能量密度范围为44-112 mJ/cm2,改性后的表面电导率比其中性态(10-13 Ω-1·cm-1)上升9-12个数量级,最高达到10-1 Ω-1·cm-1。实验中发现了导电层形成过程,并对其表面导电活性机理进行了初步探讨。
激光技术 导电聚合物 辐照效应 光化学 电导率
1 北京工业大学 机械电子学院,北京 100124
2 日本国立香川大 学智能机械系统学院,日本 香川 761-0396
ICPF是能够被1.5V低电压驱动的等离子高分子导电薄膜,具有质量轻、响应速度快的特点.用长21.6mm、宽4.6mm、厚0.2mm的ICPF薄膜驱动的微型机器人能够以3mm/s的速度在水中运动.为了对其运动姿态进行检测和控制,设计了微型机器人的图像处理系统,此系统由CCD摄像机、图像接口卡、计算机和波形发生器组成.通过CCD摄像机获取机器人的运动图像序列;利用目标短时相似性,对每一帧图像进行色调自动阈值分割和边缘提取得到目标二值图像;采用改进的Hough圆变换计算出目标在图像中的位置和运动方向.最后,根据目标的位置和运动方向,通过波形发生器,改变ICPF两端的电压和频率来实现对机器鱼姿态的控制。本系统在Pentium 42.8G内存1G的电脑上,处理一张图片需52ms,可以实现对机器人的实时检测、跟踪和控制.
微型机器人:等离子高分子导电薄膜 图像处理 Hough圆 视觉伺服 micro robot Ionic Conducting Polymer gel Film (ICPF) image process visual servo Hough
利用氧化铝模板在三氟化硼乙醚溶液中电化学聚合苯和噻吩制得聚苯/聚噻吩复合微米管.通过扫描电子显微镜和显微拉曼光谱研究了复合微米管的形态与结构.结果表明:复合微米管具有三个明显的区域,它们分别是聚苯区,聚苯/聚噻吩复合区和聚噻吩区.
导电高分子 拉曼光谱 显微 复合微米管 Conducting polymer Raman spectroscopy Microscopy Composite nanotubules
利用晶格动力学方法,研究在高压下几种导电高分子具有不同晶格链时的色散关系及其曲线的变化.链间耦合作用的减弱使横波与纵波的ω差值相应增大,且在BZ边界处拉开一个间隙,这是维度作用的结果.
二维晶格 动力矩阵 色散关系 导电高分子 Two-dimensional crystal lattice Dynamical matrix Dispersion relation Conducting polymer 原子与分子物理学报
2003, 20(1): 123
