具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜及其制備方法。本發(fā)明的具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜是將含有三氯化鐵的乙醇溶液旋涂到柔性基底的表面,在反應(yīng)室內(nèi),于室溫、常壓條件下,與EDOT單體的氣體進(jìn)行氣相聚合,控制反應(yīng)時(shí)間,可得到不同厚度的由柔性基底與PEDOT柔性薄膜構(gòu)成的高電導(dǎo)率、高透光率的具有花形微結(jié)構(gòu)的PEDOT柔性薄膜,且PEDOT柔性薄膜表面的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀。所述的PEDOT柔性薄膜的透光率為85%~95%,總的電導(dǎo)率為810~1500S/cm,花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率為1400~2700S/cm。所述的具有花形微結(jié)構(gòu)的PEDOT柔性薄膜可應(yīng)用于柔性光電器件中。
【專利說明】具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高導(dǎo)電性聚合物柔性薄膜領(lǐng)域,特別涉及具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于柔性光電器件的方便使用,易于攜帶和存放,日益成為未來的發(fā)展趨勢,作為柔性光電器件電極材料的高導(dǎo)電性柔性薄膜材料的研究已引起了人們的廣泛關(guān)注。這種電極材料不僅要求具有優(yōu)異的電性能而且要求能夠自由彎曲、卷繞、折疊,承受多次的動(dòng)態(tài)彎折而不損壞其性能?,F(xiàn)有研究中盡管柔性ITO具備理想的導(dǎo)電性,但不耐彎折,而且資源有限,急待尋找新的替代材料。
[0003]在柔性薄膜材料追求高電導(dǎo)率、高透過率、強(qiáng)耐彎折性等方面,導(dǎo)電聚合物作為一種新型的柔性薄膜材料,具有很好的應(yīng)用前景。導(dǎo)電聚合物是一類具有η共軛長鏈結(jié)構(gòu)的經(jīng)過化學(xué)或電化學(xué)氧化還原反應(yīng)能夠?qū)щ姷木酆衔锊牧希渫ㄟ^氣相聚合制備成的薄膜具有高電導(dǎo)率、高透過率等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。Winther-Jensen和West等人(Macromolecules, 2004, 37,4538-4543)通過在高溫條件下,使用對(duì)甲苯磺酸鐵為氧化劑,正丁醇為溶劑,通過氣相聚合(Vapor Phase Polymerization)的方法在PET薄膜表面制備了具有高電導(dǎo)率、高透過率的PEDOT柔性薄膜,電導(dǎo)率可以達(dá)到1000S/cm。Levermore等人(Adv.Mater.,2007, 19,2379-2385)通過高溫回火的后處理方式,得到了電導(dǎo)率為1180S/cm的 PEDOT 薄膜。Murphy 等人(J.Mater.Chem.,2012, 22,14889-14895)利用真空氣相聚合的方法,并獲得了電導(dǎo)率2500S/cm的PEDOT薄膜。這些研究主要是采用對(duì)甲苯磺酸鐵為氧化劑,通過真空、高溫及高溫回火等后處理方式獲得較高電導(dǎo)率的PEDOT薄膜,上述方法不僅耗能,而且不利于工業(yè)化生產(chǎn)。而采用三氯化鐵為氧化劑時(shí),即使通過真空、高溫等手段,氣相聚合得到的PEDOT薄膜的電導(dǎo)率通常在lOOOS/cm左右。
【發(fā)明內(nèi)容】
`
[0004]本發(fā)明的目的之一是提供具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電性聚合物柔性薄膜。
[0005]本發(fā)明的目的之二是提供以三氯化鐵為氧化劑,無需真空、高溫及任何添加劑,在室溫溫和的條件下,通過氣相聚合(VPP)法制備具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電性聚合物柔性薄膜的制備方法。
[0006]本發(fā)明的具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜是由柔性基底與導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜構(gòu)成,且在導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的表面具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu),所述的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀。
[0007]所述的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜中的平坦區(qū)的厚度為50~IlOnm0
[0008]所述的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的透光率為85%~95%,總的電導(dǎo)率為810~1500S/cm。[0009]對(duì)所述的導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜中呈凹陷狀的花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)進(jìn)行電導(dǎo)率測量,所測電阻較所述的導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜中的平坦區(qū)更低,表明呈凹陷狀的花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率更高,因此花形微結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生更有利于獲得電導(dǎo)率更高、光透過率更好的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜。具體結(jié)果為花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率為1400~2700S/cm。
[0010]本發(fā)明的具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜的制備方法是將含有三氯化鐵的乙醇溶液旋涂到柔性基底的表面,然后在反應(yīng)室內(nèi),于室溫、常壓條件下,與3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)單體的氣體進(jìn)行氣相聚合,通過控制反應(yīng)時(shí)間,即可得到不同厚度的高電導(dǎo)率、高透光率的具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩柔性薄膜,柔性薄膜的表面具有花形微結(jié)構(gòu),柔性薄膜的厚度為50~llOnm。該制備方法包括以下步驟:
[0011]a)將氧化劑三氯化鐵(FeCl3)粉末超聲溶解于乙醇溶液中,得到固含量為I~10wt%的含有三氯化鐵的乙醇溶液;
[0012]b)將步驟a)得到的含有三氯化鐵的乙醇溶液滴到柔性基底的表面,通過旋涂的方法(優(yōu)選旋涂的轉(zhuǎn)速為2000~4000r/min),使柔性基底的表面均勻涂覆一層含有三氯化鐵的乙醇溶液;
[0013]c)將步驟b)得到的表面涂覆含有三氯化鐵的乙醇溶液的柔性基底置于裝載有(3,4- 二氧乙基)噻吩單體的敞口容器之上,且含有三氯化鐵的乙醇溶液的柔性基底的一面朝向容器口,然后一起置于反應(yīng)室內(nèi),控制反應(yīng)室內(nèi)的溫度為15~30°C,使容器內(nèi)的(3,4-二氧乙基)噻吩單體蒸發(fā)氣化,使含有三氯化鐵的乙醇溶液與3,4-二氧乙基噻吩單體進(jìn)行氣相聚合(優(yōu)選氣相聚合的時(shí)間為5~15分鐘),在柔性基底的表面得到導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩柔性薄膜;然后用體積比為1:1的去離子水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌,干燥(可在溫度為40°C下進(jìn)行干燥30分鐘左右),得到由柔性基底與導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜構(gòu)成的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜,且在導(dǎo)·電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的表面具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu),所述的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀。
[0014]本發(fā)明在用體積比為1:1的去離子水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌前,已確定了形態(tài)的PEDOT已在柔性基底上形成,經(jīng)洗滌這個(gè)步驟去除了薄膜內(nèi)未反應(yīng)的FeCl3及還原產(chǎn)物FeCl2等;未洗滌前花形微結(jié)構(gòu)是FeCl3的還原產(chǎn)物“FeCl2”為模子形成的突出的FeCl2,洗滌后FeC12被去除,在PEDOT柔性薄膜上留下呈凹陷狀的花形微結(jié)構(gòu),AFM觀察證明了其是凹陷狀的。
[0015]所述的柔性基底是聚丙烯薄膜(PP)、聚酯薄膜(PET)或聚氯乙烯薄膜(PVC)等。
[0016]在將含有三氯化鐵的乙醇溶液滴到柔性基底的表面之前,可先用體積比為1:1的去離子水與乙醇的混合溶液對(duì)柔性基底進(jìn)行超聲清洗(一般超聲清洗的時(shí)間為10分鐘左右),然后用乙醇溶液沖洗,隨后放入烘箱(一般烘箱的溫度為40°C)中進(jìn)行烘干,以得到干凈的柔性基底。
[0017]本發(fā)明的制備方法包括氧化劑溶液在柔性基底上的旋涂以及與EDOT單體進(jìn)行氣相聚合兩個(gè)主要過程,無需真空、高溫及任何添加劑,在室溫溫和的條件下,通過氣相聚合(VPP)法即可制備得到具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電性的PEDOT柔性薄膜。本發(fā)明的方法簡單、溫和、環(huán)境友好,有利于工業(yè)化生產(chǎn)。所制備的具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電性的PEDOT柔性薄膜可應(yīng)用于柔性光電器件中,如:作為制備柔性有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的電極材料、柔性太陽能電池的電極材料、傳感器的電極材料等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1.本發(fā)明實(shí)施例1制備的具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜材料的表面形貌的SEM照片。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]a)將氧化劑FeCl3粉末超聲溶解于乙醇溶液中,得到固含量為lwt%的含有FeCl3的乙醇溶液;
[0021]b)將步驟a)得到的含有FeCl3的乙醇溶液滴到PET基底的表面,通過旋涂的方法(旋涂的轉(zhuǎn)速為2000r/min),使PET基底的表面均勻涂覆一層含有FeCl3的乙醇溶液;
[0022]c)將步驟b)得到的表面涂覆含有FeCl3的乙醇溶液的PET基底置于裝載有一定量的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體的敞口容器之上,且含有三氯化鐵的乙醇溶液的PET基底的一面朝向容器口,然后一起置于反應(yīng)室內(nèi),控制反應(yīng)室內(nèi)的溫度為25°C,使容器內(nèi)的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體蒸發(fā)氣化,使含有三氯化鐵的乙醇溶液與3,4- 二氧乙基噻吩單體進(jìn)行氣相聚合5分鐘,在PET基底的表面得到導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜;然后用體積比為1:1的去離子水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌,在溫度為40°C下進(jìn)行干燥30分鐘左右,得到由PET基底與導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜構(gòu)成的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜,且在導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的表面所具有的獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀;其中,導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜中的平坦區(qū)的厚度為50nm (通過原子力顯微鏡AFM測試)。
[0023]對(duì)上述得到的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜進(jìn)行電導(dǎo)率(采用四探針測試儀測量薄膜表面電阻,依據(jù)表面電阻與膜厚的關(guān)系,計(jì)算薄膜電導(dǎo)率)及透光率(取對(duì)人眼最敏感的550nm處的光透過率)測試,該具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的透光率為95%,總的電導(dǎo)率為8IOS/cm ;其花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率(通過半導(dǎo)體表征系統(tǒng)測試其花形兩端的電阻及由原子力顯微鏡測試的花形凹陷處的厚度,計(jì)算電導(dǎo)率)約為1440S/cm。具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的表面形貌的SEM照片如圖1所示。
[0024]實(shí)施例2
[0025]a)將氧化劑FeCl3粉末超聲溶解于乙醇溶液中,得到固含量為10wt%的含有FeCl3的乙醇溶液;
[0026]b)將步驟a)得到的含有FeCl3的乙醇溶液滴到PET基底的表面,通過旋涂的方法(旋涂的轉(zhuǎn)速為2000r/min),使PET基底的表面均勻涂覆一層含有FeCl3的乙醇溶液;
[0027]c)將步驟b)得到的表面涂覆含有FeCl3的乙醇溶液的PET基底置于裝載有一定量的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體的敞口容器之上,且含有三氯化鐵的乙醇溶液的PET基底的一面朝向容器口,然后一起置于反應(yīng)室內(nèi),控制反應(yīng)室內(nèi)的溫度為15°C,使容器內(nèi)的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體蒸發(fā)氣化,使含有三氯化鐵的乙醇溶液與3,4- 二氧乙基噻吩單體進(jìn)行氣相聚合15分鐘,在PET基底的表面得到導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜;然后用體積比為1:1的去離子水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌,在溫度為40°C下進(jìn)行干燥30分鐘左右,得到由PET基底與導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜構(gòu)成的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜,且在導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的表面所具有的獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀;其中,導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜中的平坦區(qū)的厚度為90nm (通過原子力顯微鏡AFM測試)。
[0028]對(duì)上述得到的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜進(jìn)行電導(dǎo)率(采用四探針測試儀測量薄膜表面電阻,依據(jù)表面電阻與膜厚的關(guān)系,計(jì)算薄膜電導(dǎo)率)及透光率(取對(duì)人眼最敏感的550nm處的光透過率)測試,該具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的透光率為90%,總的電導(dǎo)率為1500S/cm;其花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率(通過半導(dǎo)體表征系統(tǒng)測試其花形兩端的電阻及由原子力顯微鏡測試的花形凹陷處的厚度,計(jì)算電導(dǎo)率)約為2700S/cm。
[0029]實(shí)施例3
[0030]a)將氧化劑FeCl3粉末超聲溶解于乙醇溶液中,得到固含量為5wt%的含有FeCl3的乙醇溶液;
[0031]b)將步驟a)得到的含有FeCl3的乙醇溶液滴到PP基底的表面,通過旋涂的方法(旋涂的轉(zhuǎn)速為4000r/min),使PP基底的表面均勻涂覆一層含有FeCl3的乙醇溶液;
[0032]c)將步驟b)得到的表面涂覆含有FeCl3的乙醇溶液的PP基底置于裝載有一定量的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體的敞口容器之上,且含有三氯化鐵的乙醇溶液的PP基底的一面朝向容器口,然后一起置于反應(yīng)室內(nèi),控制反應(yīng)室內(nèi)的溫度為30 V,使容器內(nèi)的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體蒸發(fā)氣化,使含有三氯化鐵的乙醇溶液與3,4- 二氧乙基噻吩單體進(jìn)行氣相聚合10分鐘,在PP基底的表面得到導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜;然后用體積比為1:1的去離子水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌,在溫度為40°C下進(jìn)行干燥30分鐘左右,得到由PP基底與導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜構(gòu)成的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜,且在導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的表面所具有的獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀;其中,導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜中的平坦區(qū)的厚度為IlOnm (通過原子力顯微鏡AFM測試)。
[0033]對(duì)上述得到的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜進(jìn)行電導(dǎo)率(采用四探針測試儀測量薄膜表面電阻,依據(jù)表面電阻與膜厚的關(guān)系,計(jì)算薄膜電導(dǎo)率)及透光率(取對(duì)人眼最敏感的550nm處的光透過率)測試,該具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的透光率為85%,總的電導(dǎo)率為1200S/cm ;其花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率(通過半導(dǎo)體表征系統(tǒng)測試其花形兩端的電阻及由原子力顯微鏡測試的花形凹陷處的厚度,計(jì)算電導(dǎo)率)約為2100S/cm。
[0034]實(shí)施例4
[0035]a)將氧化劑FeCl3粉末超聲溶解于乙醇溶液中,得到固含量為5wt%的含有FeCl3的乙醇溶液;
[0036]b)將步驟a)得到的含有FeCl3的乙醇溶液滴到PVC基底的表面,通過旋涂的方法(旋涂的轉(zhuǎn)速為2000r/min),使PVC基底的表面均勻涂覆一層含有FeCl3的乙醇溶液;[0037]c)將步驟b)得到的表面涂覆含有FeCl3的乙醇溶液的PVC基底置于裝載有一定量的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體的敞口容器之上,且含有三氯化鐵的乙醇溶液的PVC基底的一面朝向容器口,然后一起置于反應(yīng)室內(nèi),控制反應(yīng)室內(nèi)的溫度為30°C,使容器內(nèi)的(3,4- 二氧乙基)噻吩單體蒸發(fā)氣化,使含有三氯化鐵的乙醇溶液與3,4- 二氧乙基噻吩單體進(jìn)行氣相聚合5分鐘,在PVC基底的表面得到導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜;然后用體積比為1:1的去離子水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌,在溫度為40°C下進(jìn)行干燥30分鐘左右,得到由PVC基底與導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜構(gòu)成的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜,且在導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的表面所具有的獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀;其中,導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜中的平坦區(qū)的厚度為60nm (通過原子力顯微鏡AFM測試)。
[0038]對(duì)上述得到的具有獨(dú)特的花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜進(jìn)行電導(dǎo)率(采用四探針測試儀測量薄膜表面電阻,依據(jù)表面電阻與膜厚的關(guān)系,計(jì)算薄膜電導(dǎo)率)及透光率(取對(duì)人眼最敏感的550nm處的光透過率)測試,該具有獨(dú)特花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩(PEDOT)柔性薄膜的透光率為92%,總的電導(dǎo)率為1350S/cm ;其花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率(通過半導(dǎo)體表征系統(tǒng)測試其花形兩端的電阻及由原子力顯微鏡測試的花形凹陷處 的厚度,計(jì)算電導(dǎo)率)約為2400S/cm。
【權(quán)利要求】
1.一種具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜,其特征是:所述的具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜是由柔性基底與導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩柔性薄膜構(gòu)成,且在導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩柔性薄膜的表面具有花形微結(jié)構(gòu),所述的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜,其特征是:所述的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩柔性薄膜中的平坦區(qū)的厚度為50~llOnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜,其特征是:所述的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩柔性薄膜的透光率為85%~95%,總的電導(dǎo)率為810~1500S/cm ;花形微結(jié)構(gòu)的微區(qū)的電導(dǎo)率為1400~2700S/cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜,其特征是:所述的柔性基底是聚丙烯薄膜、聚酯薄膜或聚氯乙烯薄膜。
5.一種權(quán)利要求1~4任意一項(xiàng)所述的具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物柔性薄膜的制備方法,其特征是:該制備方法包括以下步驟: a)將氧化劑三氯化鐵粉末超聲溶解于乙醇溶液中,得到固含量為I~10wt%的含有三氯化鐵的乙醇溶液; b)將步驟a)得到的含有三氯化鐵的乙醇溶液滴到柔性基底的表面,通過旋涂的方法,使柔性基底的表面均勻涂覆一層含有三氯化鐵的乙醇溶液; c)將步驟b)得到的表面涂覆含有三氯化鐵的乙醇溶液的柔性基底置于裝載有(3,4- 二氧乙基)噻吩單體的敞口容器之上,且含有三氯化鐵的乙醇溶液的柔性基底的一面朝向容器口,然后一起置于反應(yīng)室內(nèi),控制反應(yīng)室內(nèi)的溫度為15~30°C,使容器內(nèi)的(3,4-二氧乙基)噻吩單體蒸發(fā) 氣化,使含有三氯化鐵的乙醇溶液與3,4-二氧乙基噻吩單體進(jìn)行氣相聚合,在柔性基底的表面得到導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩柔性薄膜;然后用體積比為1:1的去離子水和乙醇的混合溶液進(jìn)行洗滌,干燥,得到由柔性基底與導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩柔性薄膜構(gòu)成的具有花形微結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚(3,4- 二氧乙基)噻吩柔性薄膜,且在導(dǎo)電聚(3,4-二氧乙基)噻吩柔性薄膜的表面具有花形微結(jié)構(gòu),所述的花形微結(jié)構(gòu)呈凹陷狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征是:所述的旋涂的轉(zhuǎn)速為2000~4000r/mirio
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征是:所述的氣相聚合的時(shí)間為5~15分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法,其特征是:所述的柔性基底是聚丙烯薄膜、聚酯薄膜或聚氯乙烯薄膜。
【文檔編號(hào)】C08L65/00GK103588986SQ201310573830
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】胡秀杰, 李宇鑫, 周樹云, 楊麗, 孫承華, 嚴(yán)峻, 肖時(shí)卓, 陳萍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所