PEDOT-PSS導(dǎo)電薄膜的制備研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子使用方便、易加工、導(dǎo)電性可調(diào)、耐腐蝕等，近年來逐漸發(fā)展成為一門物理、化學(xué)和生物交叉的新興學(xué)科的研究對象。其中，聚(3，4-乙烯二氧噻吩)/聚對苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)是一種集高導(dǎo)電性（摻雜之后）、高透光性、優(yōu)良環(huán)境穩(wěn)定性以及可溶液加工等優(yōu)良性能于一體的導(dǎo)電高分子。利用其可溶液加工性制備的PEDOT/PSS透明導(dǎo)電薄膜有望取代氧化銦錫(ITO)應(yīng)用于透明電極、觸摸屏等領(lǐng)域，是近年來研究的一大熱點(diǎn)。然而，目前研究最多、最成

2、熟的薄膜制備方法—旋涂法，其無法大面積制備的缺點(diǎn)大大限制了PEDOT/PSS透明導(dǎo)電膜的應(yīng)用。線棒涂布法是一種經(jīng)驗(yàn)證可大面積均勻制備薄膜的方法，但是對于在高分子薄膜制備方面各種有可能的影響因素沒有具體報(bào)道。因此，本論文有必要在這方面進(jìn)行深入研究。在制備出大面積的導(dǎo)電透明薄膜基礎(chǔ)上，又對薄膜進(jìn)行處理，以期得到大面積的自支撐薄膜，然而，由于PEDOT/PSS自身的柔軟性，致使制備的自支撐膜機(jī)械性能不足。埃洛石納米管(HNTs)是一種具有特殊

3、中空管狀結(jié)構(gòu)、力學(xué)強(qiáng)度好、無毒無害、儲量豐富的天然礦石，且經(jīng)本實(shí)驗(yàn)室前期工作驗(yàn)證，埃洛石納米管和PEDOT/PSS可以完美混合，進(jìn)行PEDOT/PSS-HNTs復(fù)合材料的研究。因此本論文選擇加入 HNTs，以期提高PEDOT/PSS透明導(dǎo)電薄膜的機(jī)械性能。
　　本課題研究的內(nèi)容主要分以下三部分：利用線棒涂布法制備大面積的透明導(dǎo)電薄膜；對有支撐薄膜進(jìn)行脫離基板和干燥處理，嘗試得到自支撐PEDOT/PSS超薄膜；在 PEDOT/PSS

4、分散液中加入埃洛石納米管，制備自支撐的PEDOT/PSS-HNTs超薄膜并表征。
　　首先，利用線棒涂布法，通過對線棒型號、涂布速度、所用表面活性劑濃度、乙二醇濃度、薄膜熱處理溫度等一系列因素的優(yōu)化，在最佳制膜條件下，作者制備出了大面積的方塊電阻為230Ωsq-1，550 nm處的透光率為84.5％的透明導(dǎo)電薄膜。
　　其次，在前期制備的有支撐薄膜的基礎(chǔ)上，對薄膜進(jìn)行處理使其脫離基板，并干燥處理，嘗試制備自支撐薄膜，對制備的

5、自支撐薄膜進(jìn)行了表征分析。研究發(fā)現(xiàn)，制備的薄膜方塊電阻在173Ωsq-1左右，550 nm處的透光率在75%以上。但薄膜機(jī)械性能非常弱，保存、移動困難。
　　最后，采取在 PEDOT/PSS分散液中加入埃洛石納米管，用來提高自支撐PEDOT/PSS薄膜的機(jī)械性能。研究發(fā)現(xiàn)，HNTs的加入確實(shí)能增加自支撐薄膜的機(jī)械性能，自支撐薄膜制備更容易，且保存、轉(zhuǎn)移均比較方便。但相應(yīng)的透光性能有所下降，在55%左右；方塊電阻為213Ωsq-1左