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