PEDOT: PSS – Wikipedia

Chuyển đổi điện trong hai điện cực PEDOT: PSS được kết nối bằng một dải dải đệm PhastGel SDS. Các điện cực được oxy hóa ngược và lặp đi lặp lại và giảm đi bằng cách chuyển đổi cực tính của điện thế 1 V ứng dụng. Điều này được quan sát thấy bởi sự thay đổi màu giữa màu tối (PEDOT giảm) và ánh sáng (PEDOT bị oxy hóa) trong các điện cực, thể hiện sự vận chuyển các ion giữa và vào các điện cực. [1]

PEDOT: PSS hoặc poly ( 3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate là một hỗn hợp polymer của hai ionomer. Một thành phần trong hỗn hợp này được tạo thành từ natri polystyrene sulfonate là một polystyrene sulfonated. Một phần của các nhóm sulfonyl bị khử liên kết và mang điện tích âm. Thành phần poly khác (3,4-ethylenedioxythiophene) hoặc PEDOT là một polymer liên hợp và mang điện tích dương và dựa trên polythiophene. Các đại phân tử tích điện tạo thành một muối đa phân tử. [2]

Tổng hợp [ chỉnh sửa ]

PEDOT: PSS có thể được điều chế bằng cách trộn một dung dịch PSS với monome , một dung dịch natri sunfat và sắt (III) sunfat. [3][4]

Ứng dụng [ chỉnh sửa ]

PEDOT: PSS có hiệu suất cao nhất trong số các vật liệu nhiệt điện hữu cơ dẫn điện (ZT ~ 0,42) và do đó có thể được sử dụng trong các máy phát nhiệt điện linh hoạt và có thể phân hủy sinh học. [5] Tuy nhiên, ứng dụng lớn nhất của nó là một loại polymer dẫn điện trong suốt, có độ dẻo cao. Ví dụ, AGFA bao phủ 200 triệu phim ảnh mỗi năm [ cần trích dẫn ] với một lớp mỏng, kéo dài của PEDOT: PSS gần như trong suốt để chống tĩnh điện thải trong quá trình sản xuất và sử dụng màng bình thường, không phụ thuộc vào điều kiện độ ẩm và làm chất điện phân trong các tụ điện điện phân polymer.

Nếu các hợp chất hữu cơ, bao gồm các dung môi sôi cao như methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, sorbitol, chất lỏng ion và chất hoạt động bề mặt, được thêm vào độ dẫn điện tăng theo nhiều bậc độ lớn. [6][7][8][9][10] màn hình cảm ứng, điốt phát sáng hữu cơ, [11] pin mặt trời hữu cơ linh hoạt [12][13] và giấy điện tử để thay thế oxit thiếc indi (ITO) truyền thống. Nhờ có độ dẫn cao (lên đến 4600 S / cm), [14] nó có thể được sử dụng làm vật liệu catốt trong các tụ điện thay thế mangan dioxide hoặc chất điện phân lỏng. Nó cũng được sử dụng trong các bóng bán dẫn điện hóa hữu cơ.

Độ dẫn điện của PEDOT: PSS cũng có thể được cải thiện đáng kể bằng cách xử lý sau với các hợp chất khác nhau, chẳng hạn như ethylene glycol, dimethyl sulfoxide (DMSO), muối, zwitterions, cosolvents, axit, alcohols, phenol, đá quý Các hợp chất fluoro. [15][16][17][18] Độ dẫn này có thể so sánh với ITO, vật liệu điện cực trong suốt phổ biến và nó có thể tăng gấp ba lần ITO sau khi mạng lưới ống nano carbon và dây nano bạc được nhúng vào PEDOT: PSS [19] các thiết bị hữu cơ linh hoạt. [20]

PEDOT: PSS thường được áp dụng như là một sự phân tán của các hạt keo trong nước. Một lớp dẫn điện trên thủy tinh thu được bằng cách trải một lớp phân tán trên bề mặt thường bằng cách tráng spin và đẩy nước ra ngoài bằng nhiệt. PEDOT đặc biệt: Mực và công thức PSS được phát triển cho các quy trình in và phủ khác nhau. PEDOT gốc nước: Mực PSS chủ yếu được sử dụng trong lớp phủ khuôn, uốn, in ống đồng và in phun. Nếu cần có độ nhớt cao và làm khô chậm như trong quy trình in lụa, PEDOT: PSS cũng có thể được cung cấp trong các dung môi sôi cao như propanediol. PEDOT khô: Các viên PSS có thể được sản xuất với phương pháp sấy khô có thể làm lại được trong nước và các dung môi khác nhau, ví dụ ethanol để tăng tốc độ sấy trong quá trình in. Cuối cùng, để khắc phục sự xuống cấp của ánh sáng cực tím và điều kiện nhiệt độ hoặc độ ẩm cao PEDOT: Chất ổn định tia cực tím PSS có sẵn.

Xem thêm [ chỉnh sửa ]

Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]

  1. ^ Bengtsson K, Nilsson S, Robinson N (2014 ). "Tiến hành điện cực polymer cho điện di gel". PLoS ONE . 9 (2): e89416. doi: 10.1371 / tạp chí.pone.0089416. PMC 3929695 . PMID 24586761.
  2. ^ Groenendaal, L.; Jonas, F.; Freitag, Đ.; Pielartzik, H.; Reynold, J. R. (2000). "Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) và các dẫn xuất của nó: Quá khứ, hiện tại và tương lai". Vật liệu tiên tiến . 12 (7): 481 Từ494. doi: 10.1002 / (SICI) 1521-4095 (200004) 12: 7 <481::AID-ADMA481> 3.0.CO; 2-C.
  3. ^ Geoghegan, Mark; Hadziioannou, Georges (2013). Điện tử polymer (Phiên bản đầu tiên). Oxford: Nhà xuất bản Đại học Oxford. tr. 125. ISBN Nhỏ99533824 .
  4. ^ Yoo, Dohyuk; Kim, Jeonghun; Kim, Jung Hyun (2014). "Tổng hợp trực tiếp poly dẫn điện cao (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (4-styrenesulfonate) (PEDOT: PSS) / vật liệu graphene và các ứng dụng của chúng trong các hệ thống thu hoạch năng lượng" (PDF) . Nghiên cứu Nano . 7 (5): 717 Từ730. doi: 10.1007 / s12274-014-0433-z . Truy cập 31 tháng 8 2017 .
  5. ^ Satoh, Norifusa; Otsuka, Masaji; Ohki, Tomoko; Ohi, Akihiko; Sakurai, Yasuaki; Yamashita, Yukihiko; Mori, Takao (2018). "Mô-đun nhiệt điện loại hữu cơ được hỗ trợ bởi khuôn quang điện: Một giả thuyết hoạt động của vật liệu nhiệt điện dính". Khoa học và Công nghệ Vật liệu tiên tiến . 19 : 517 Từ525. doi: 10.1080 / 14686996.2018.1487239.
  6. ^ Kim, Yong Hyun; Sachse, Christoph; Machala, Michael L.; Tháng Năm, Kitô giáo; Müller-Meskamp, ​​Lars; Leo, Karl (2011 / 03-22). "PEDOT có tính dẫn điện cao: Điện cực PSS với dung môi tối ưu hóa và xử lý sau nhiệt cho pin mặt trời hữu cơ không chứa ITO". Vật liệu chức năng nâng cao . 21 (6): 1076 Tiết1081. doi: 10.1002 / adfm.201002290.
  7. ^ Kim, J. Y.; Jung, J. H.; Lee, D. E.; Joo, J. (2002). "Tăng cường tính dẫn điện của poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrenesulfonate) bằng cách thay đổi dung môi". Kim loại tổng hợp . 126 (2 Vé3): 311 Từ316. doi: 10.1016 / S0379-6779 (01) 00576-8.
  8. ^ Ouyang, J.; Xu, Q.; Chu, C. W.; Dương, Y.; Li, G.; Shinar, J. (2004). "Về cơ chế tăng cường độ dẫn trong poly (3,4-ethylenedioxythiophene): màng poly (styrene sulfonate) thông qua xử lý dung môi". Polime . 45 (25): 8443 Tắt8450. doi: 10.1016 / j.polymer.2004.10.001.
  9. ^ Döbbelin, M.; Marcilla, R.; Salsamendi, M.; Pozo-Gonzalo, C.; Carrasco, P. M.; Đại đế, J. A.; Mecerreyes, D. (2007). "Ảnh hưởng của chất lỏng ion đến độ dẫn điện và hình thái của PEDOT: Phim PSS". Hóa học của vật liệu . 19 (9): 2147 212121. doi: 10.1021 / cm070398z.
  10. ^ Xia, Y; Âu Dương, J (2010). "Tăng cường độ dẫn đáng kể của poly dẫn điện (3,4-ethylenedioxythiophene): Màng poly (styrenesulfonate) thông qua xử lý bằng axit carboxylic hữu cơ và axit vô cơ". Vật liệu & giao diện ứng dụng ACS . 2 (2): 474 Tiết83. doi: 10.1021 / am900708x. PMID 20356194.
  11. ^ Kim, Yong Hyun; Lee, Jonghee; Hofmann, Simone; Tập hợp, Malte C.; Müller-Meskamp, ​​Lars; Leo, Karl (2013). "Đạt được hiệu quả cao và cải thiện tính ổn định trong các điốt phát sáng hữu cơ trong suốt không có ITO với các điện cực polymer dẫn điện". Vật liệu chức năng nâng cao . 23 (30): 3763 Tắt3769. doi: 10.1002 / adfm.201203449.
  12. ^ Park, Yoonseok; Berger, Jana; Đường, Trịnh; Müller-Meskamp, ​​Lars; Lasagni, Andrés Fabián; Vandewal, Koen; Leo, Karl (2016). "Chất nền bẫy ánh sáng linh hoạt cho quang điện hữu cơ". Thư vật lý ứng dụng . 109 (9): 093301. doi: 10.1063 / 1.4962206.
  13. ^ Công viên, Yoonseok; Nehm, Frederik; Müller-Meskamp, ​​Lars; Vandewal, Koen; Leo, Karl (2016). "Phim hiển thị quang như chất nền bẫy linh hoạt và ánh sáng cho quang điện hữu cơ". Quang học Express . 24 (10): A974 Tắt80. doi: 10.1364 / OE.24.00A974. PMID 27409970.
  14. ^ Woston, Brian J.; Andrew, Sean C.; Công viên, Steve; Reinspach, Julia; Lưu, Nan; Toney, Michael F.; Mannsfeld, Stefan C. B.; Bảo, Zhenan (2015-11-17). "Độ dẫn điện cực cao trong màng trong suốt bằng polymer cắt dung dịch". Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia . 112 (46): 14138 Từ14143. doi: 10.1073 / pnas.1509958112. PMC 4655535 . PMID 26515096.
  15. ^ Ouyang, J.; Chu, C. -W.; Chen, F. -C.; Xu, Q.; Dương, Y. (2005). "Poly dẫn điện cao (3,4-ethylenedioxythiophene): Màng poly (styrene sulfonate) và ứng dụng của nó trong các thiết bị quang điện tử polymer". Vật liệu chức năng nâng cao . 15 (2): 203 trục208. doi: 10.1002 / adfm.200400016.
  16. ^ Saghaei, Jaber; Fallahzadeh, Ali; Saghaei, Tayebeh (2015). "Pin mặt trời hữu cơ không chứa ITO sử dụng cực dương PEDOT: PSS được xử lý phenol dẫn điện cao". Điện tử hữu cơ . 24 : 188 Từ194. doi: 10.1016 / j.orgel.2015,06.002.
  17. ^ Fallahzadeh, Ali; Saghaei, Jaber; Yousefi, Mohammad Hassan (2014). "Ảnh hưởng của xử lý hơi cồn đến tính chất điện và quang của poly (3,4-ethylene dioxythiophene): màng poly (styrene sulfonate) đối với điốt phát quang hữu cơ không chứa oxit thiếc". Khoa học bề mặt ứng dụng . 320 : 895 Từ 900. doi: 10.1016 / j.apsusc.2014.09.143.
  18. ^ Saghaei, Jaber; Fallahzadeh, Ali; Yousefi, Mohammad Hassan (2015). "Cải thiện tính dẫn điện của màng PEDOT: PSS bằng cách xử lý sau 2-Methylimidazole". Điện tử hữu cơ . 19 : 70 Chân75. doi: 10.1016 / j.orgel.2015.01.026.
  19. ^ Stapleton, A. J.; Yambem, S. D.; John, A. H.; Afre, R. A.; Ellis, A. V.; Chương, J. G.; Andersson, G. G.; Quinton, J. S.; Đốt, P. L.; Meredith, P.; Lewis, D. A. (2015). "Các dây nano bạc phẳng, ống nano carbon và PEDOT: điện cực trong suốt nanocompozit PSS". Khoa học và Công nghệ Vật liệu tiên tiến . 16 (2): 025002. đổi: 10.1088 / 1468-6996 / 16/2/025002. PMC 5036479 . PMID 27877771.
  20. ^ Entifar, Siti Aisyah Nurmaulia; Hân, Joo Thắng; Lee, Đông Jin; Ramadhan, Zeno Rizqi; Hồng, Juhee; Kang, Moon Hee; Kim, Đậu nành; Lim, Đông Dương; Vân, Changhun; Kim, Yong Hyun (2019). "Đồng thời tăng cường các tính chất quang, điện và cơ của các điện cực dây nano bạc trong suốt có khả năng co giãn cao bằng cách sử dụng bộ biến đổi bề mặt hữu cơ". Khoa học và Công nghệ Vật liệu tiên tiến . 20 : 116 Từ123. doi: 10.1080 / 14686996.2019.1568750.


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *