專利名稱：：雙子表面活性劑摻雜pedot導(dǎo)電納米粒子的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于導(dǎo)電納米粒子的制備領(lǐng)域，特別涉及雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法。
背景技術(shù)：
：聚(3，4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)是目前最為成功的導(dǎo)電聚合物之一，聚(3,4-乙烯二氧噻吩)薄膜因具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性，高電導(dǎo)率和高透過率而得到廣泛的應(yīng)用。自從上世紀(jì)九十年代初Heywnag和Jonas合成出PED0T,大量的研究人員投入到這一領(lǐng)域，主要的方向是解決PEDOT不溶不熔的缺點(diǎn)和拓展PEDOT的應(yīng)用領(lǐng)域。在克服PEDOT不溶不熔缺憾方面，拜耳研究人員開發(fā)的baytron"'P合成路線毫無疑問是最成功的，并且已經(jīng)成功商業(yè)化。這種方法采用化學(xué)氧化聚合法，以聚苯乙烯磺酸(PSS)作為電荷平衡摻雜劑，在氧化劑過硫酸鈉的作用下使3，4-乙烯二氧噻吩發(fā)生氧化聚合得到穩(wěn)定的PED0T-PSS分散體。(Groenendaal,L.,etal.,Poly(3，4-ethylenedioxythiophene)andItsDerivatives:Past,Present,andFuture.AdvancedMaterials,2000.12(7):p.481-494.)這種聚陰離子摻雜的氧化聚合方法同樣適用于其他導(dǎo)電聚合物，如聚苯胺和聚吡咯。與此同時(shí)，還有一些采用乳液聚合法制備聚吡咯和聚噻吩的研究報(bào)道，使用的乳化劑主要是一些陰離子表面活性劑，如十二烷基苯磺酸鈉。(HabajY.,etal.,PolymerizationofanilineinthepresenceofDBSAinanaqueousdispersion.SyntheticMetals,1999.106(1):p.59-66.)最近一段時(shí)間，納米導(dǎo)電聚合物材料的研究成為材料研究的一個(gè)重要方向。JeongWanChoi等(Choi,J.W.,etal.,Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)nanoparticlespreparedinaqueousDBSAsolutions.SyntheticMetals,2004.141(3):p.293-299.)釆用十二烷基苯磺酸作為乳化劑制備了電導(dǎo)率為50S/cm，粒徑為35-100nm的聚噻吩納米粒子。JipingYang等(Yang，J.，etal.,SynthesisofconductingpolyanilineusingnovelanionicGeminisurfactantasmicellarstabiIizer.EuropeanPolymerJournal,2007.43(8):p.3337-3343.)釆用陰離子型雙子表面活性劑作為乳化劑，制備了電導(dǎo)率為O.22S/cm，粒徑為1-2μm的導(dǎo)電聚苯胺粒子。BoWeng等(Weng，B.，etal.，Geminisurfactantdopedpolypyrrolenanodispersions:aninkjetprintableformulation.JournalofMaterialsChemistry,2011.21(6):p.1918-1924.)米用陰離子型雙子表面活性劑作為乳化劑制備了電導(dǎo)率為1.26S/cm，粒徑為50±5mn的聚吡咯納米粒子，并成功用于喂墨打印用導(dǎo)電墨水。納米導(dǎo)電聚合物有望因其特有的物化性能而在生物醫(yī)學(xué)，微電子學(xué)和信息工業(yè)等領(lǐng)域取得良好的應(yīng)用前景。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的方法。該方法制備的雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子導(dǎo)電性能好，在生物醫(yī)學(xué)，微電子學(xué)和信息工業(yè)等領(lǐng)域取得良好的應(yīng)用前景。本發(fā)明的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，包括(I)雙子表面活性劑和3，4-乙烯二氧噻吩EDOT混合后，加入去離子水后，調(diào)節(jié)溶液的PH值為O.45，攪拌；其中雙子表面活性劑濃度范圍為O.0Γ0.5mol/L,3,4-乙烯二氧噻吩濃度范圍為O.0Γ0.2mol/L；(2)將氧化劑溶解在去離子水中，攪拌,得到氧化劑溶液,然后將氧化劑溶液滴加入上述溶液中，(T50°C下，反應(yīng)1272小時(shí)后，將所得產(chǎn)物抽濾、洗滌、干燥即得雙子表面活性劑摻雜聚乙烯二氧噻吩導(dǎo)電納米粒子，其中氧化劑和3，4-乙烯二氧噻吩的摩爾比為Γ5:1。所述步驟(I)中的雙子表面活性劑為陰離子型雙子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式為權(quán)利要求1.一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，包括(1)雙子表面活性劑和3，4-乙烯二氧噻吩EDOT混合后，加入去離子水后，調(diào)節(jié)溶液的PH值為0.45，攪拌；其中雙子表面活性劑濃度范圍為0.oro.5mol/L,3,4-乙烯二氧噻吩濃度范圍為0.OTO.2mol/L；(2)將氧化劑溶解在去離子水中，攪拌,得到氧化劑溶液,然后將氧化劑溶液滴加入上述溶液中，(T50°C下，反應(yīng)1272小時(shí)后，將所得產(chǎn)物抽濾、洗滌、干燥即得雙子表面活性劑摻雜聚乙烯二氧噻吩導(dǎo)電納米粒子，其中氧化劑和3，4-乙烯二氧噻吩的摩爾比為I飛:1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中的雙子表面活性劑為陰離子型雙子表面活性劑，其結(jié)構(gòu)式為3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述C8_14燒基為八燒基、九燒基或十_■燒基，喊金屬為Na、K或Li。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中的雙子表面活性劑濃度為0.05、.2mol/L,3,4-乙烯二氧噻吩濃度范圍為0.05^0.lmol/L。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中調(diào)劑PH值的溶液為鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸，pH為0.42。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中的氧化劑為過硫酸鹽和、或過渡金屬鐵、鈷、鎳、鑰或釩的氧化物鹽，其中過硫酸鹽和過渡金屬氧化物鹽的摩爾比為0.f10:1。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸銨或過硫酸鈉，過渡金屬氧化物鹽為硫酸鐵、氯化鐵、硝酸鐵或?qū)妆交撬徼F。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述過硫酸鹽和過渡金屬氧化物鹽的摩爾比為0.25:1。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中氧化劑和3，4-乙烯二氧噻吩的摩爾比為24:1。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中反應(yīng)溫度為1(T30°C，反應(yīng)時(shí)間為If40小時(shí)，干燥溫度為5(T80°C，干燥時(shí)間為1224小時(shí)。全文摘要本發(fā)明涉及一種雙子表面活性劑摻雜PEDOT導(dǎo)電納米粒子的制備方法，包括(1)雙子表面活性劑和3,4-乙烯二氧噻吩EDOT混合后，加入去離子水后，調(diào)節(jié)溶液的pH值為0.4～5，攪拌；(2)將氧化劑溶解在去離子水中，攪拌得到氧化劑溶液，然后將氧化劑溶液滴加入上述溶液中，0～50℃下，反應(yīng)12～72小時(shí)后，將所得產(chǎn)物抽濾、洗滌、干燥即得雙子表面活性劑摻雜聚乙烯二氧噻吩導(dǎo)電納米粒子。本發(fā)明制備的產(chǎn)品其特有的物化性能在生物醫(yī)學(xué)，微電子學(xué)和信息工業(yè)等領(lǐng)域取得良好的應(yīng)用前景。文檔編號(hào)C08K5/42GK102993413SQ20121048513公開日2013年3月27日申請(qǐng)日期2012年11月23日優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日發(fā)明者杜鵑,王興平,羅艷,鐘毅,汪嬌寧,潘昌斌申請(qǐng)人:東華大學(xué),上海盛番新材料有限公司