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自***法制备PEDOT厚膜和PEDOT/Te量子点复合薄膜

有机-无机复合热电材料不仅具有有机材料质轻、高延展性、低成本、易制备等优点，而且可以获得比纯有机材料更加优异的热电性能，近年来持续受到热点关注。然而，传统的采用原位聚合或机械混合法制得的有机/无机复合热电材料，存在着无机纳米颗粒难分散、易氧化、粒径大小难以控制以及无机相添加量过大（通常amp;gt;25wt%）等问题，削弱了实际的复合效果，极大地阻碍了有机/无机复合热电材料的进展。

近日，中国科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。该团队采用新型氧化剂，通过自***聚合法，获得了高膜厚无气孔PEDOT:DBSA-Te量子点复合热电薄膜，相关成果相继发表于NPG Asia Materials，2017，9，405；em.Int.Ed.2018，57，8037–8042，并获得***专利一项。

自***法制备PEDOT厚膜和PEDOT/Te量子点复合薄膜

研究团队首先通过设计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***法聚合（SIP）新工艺，获得了高性能可应用的PEDOT厚膜材料，使得便捷制备微米级高电导率（amp;gt;103 S/cm）PEDOT薄膜成为可能。在此研究基础上，在自***效果下实现了高膜厚无气孔PEDOT:DBSA-Te量子点复合薄膜的同步生成。通过新型Fe(III)氧化剂的自***作用，实现了PEDOT基体对均匀分散Te颗粒的紧密包覆，成功***了Te纳米颗粒的氧化。

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进一步通过调节氧化剂的比例可以控制Te含量和粒径，***x粒径可达到量子点级（amp;lt;5nm）。***终，通过Te量子点的***声子散射机制，在较低的Te添加量下（2.1~5.8 wt%），实现了泽贝克系数和电导率的同时提升，获得了功率因子超过100 mW/mK2的复合薄膜，比纯的PEDOT:DBSA基体提高了50%以上。该项研究为未来有机-无机复合纳米热电材料制备展示了新的方法和思路。下一步，该团队将探索更多基于此方法的PEDOT基复合材料的合成以及相关器件的制作。

PEDOT-显示器的未来？

—均质处理PEDOT

　　自百川英树等发现用碘或者氟h钾掺杂的聚y炔具有与金属相当的导电性，电导率可达10SS/cm以来，聚***吩价格，导电高分子成为科学的研究热点。3，4y烯二氧基撑s吩（EDOT）的聚合物PEDOT具有独特的有点，如电导率高，透明性好，性能优良，在物体表面范围内的薄层产生作用，还具有较好的抗水解性，光稳定性，聚***吩哪家好，热稳定性以及优良的电化学性能

　　20世纪80年代后期，德国拜耳公司以PSS（聚对by烯磺酸）掺杂PEDOT，解决了PEDOT的溶解性问题，从而使PEDOT/PSS的应用更加广泛。

　　PEDOT/PSS悬浮液在塑料或玻璃表面，可以形成透明的PEDOT/PSS导电膜，不仅加工处理方便，而且具有可见光透过率高，用量小，抗水解性能好，绿色环保（水基分散体）等优点，使得PEDOT获得了巨大的商业成功，在有机薄膜太阳能电池材料，OLED材料，电致变色材料，透明电极材料等领域有广阔应用前景，聚***吩怎么样，在静电屏蔽也有应用。

　　PEDOT以旋涂或者浇铸成膜得到的电导率可达550S/cm，用气相聚合法得到的聚合物更能达到1000S/cm。

　　PEDOT分散液的粘度实表征镀膜后稳定性的重要参数，粘度可在0.1-1000mPa?s（在20℃和100S-1的剪切速率下用流变仪测定），粘度***j为40-150mPa?s.

　　实验证明，当PEDOT粒径明显降低时，其粘度和“挂壁”现象明显增大。国外文献和专利均表明，超高压均质是降低PEDOT粒径的金方法。通过超高压均质这样一个手段，能够改善样品性能从而使应用成为现实。

　　实验设备：ATS高压均质机，光散射粒度仪

　　样品：PDEOT：PSS分散液

　　含量：固含量3-5%PH值为1

　　实验目的：将产品粒径降低至100nm以下

　　评判标准：

　　1.样品充分分散后，应呈现类似“胶体”状流动状态，粘度增大

　　2.导电性能需达到产品需求

　　3.粒径分布均一，涂布成膜后均匀稳定

　　基本实验流程：

　　1.将冷水机温度设置为-5℃，待温度充分降低之后，可开始准备均质处理

　　2.低压800bar处理三遍取样，高压1000bar处理五遍取样，高压1500bar处理五遍取样

　　3.实验中应注意随着均质处理温度升高，如果冷水机温度不能满足实验要求，聚***吩，应暂停实验或更换冷水机和换热设备

　　实验现象：

　　1.随着均质压力和次数的增加，样品的颜色有一定程度的变浅

　　2.均质前的沉淀物，均质之后静置后样品状态稳定不沉淀

　　3.均质处理后，样品温度会略微升高，此时在试管中的流动状态仍为液体。静置后温度降低，“粘壁”现象会较为明显。

化学氧化聚合法，以过***铵为氧化剂，质子酸为掺杂剂合成了聚乙烯二氧s吩（PEDOT）导电聚合物，研究了掺杂剂种类、聚合温度以及***比例对聚合速率及电导率的影响。研究结果表明：盐酸、冰醋酸及樟脑磺酸掺杂后能显著提高聚合物的电导率，其中樟脑磺酸掺杂后的电导率***g；质子酸掺杂和升高聚合温度可以明显加快聚合速率；当单体与氧化剂的摩尔比为1：1时聚合物的电导率***g。