一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法技术

本发明专利技术属于PEDOT∶PSS膜制备技术领域，公开一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法。包括如下步骤：（1）、在冰浴条件下，配制浓度为0.1‑1mol/L的NIPAM单体溶液；（2）、室温环境中，向PEDOT∶PSS水分散液中加入步骤（1）所得NIPAM单体溶液，混合均匀；其中，PEDOT∶PSS水分散液和NIPAM单体溶液的体积比为（1‑10）∶1；（3）、将步骤（2）所得混合液转移到器皿中，干燥成膜。本发明专利技术制得的导电薄膜的电导率提高不小于30倍，大大提高了其导电性能，对采用其制备的电学器件的性能的提升也很重要。

【技术实现步骤摘要】
一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法
本专利技术属于PEDOT∶PSS膜制备
，具体涉及一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法。
技术介绍
PEDOT∶PSS具有良好的导电性、生物相容性和可加工性等优点被广泛地应用于超级电容器、太阳能电池、热电材料、有机发光二极管、触摸屏和电子纸等领域。尤其在柔性电子器件领域，PEDOT∶PSS有望取代ITO成为下一代柔性器件的衬底或者电极材料，但一般需要DMF、DMSO、离子液体、表面活性剂等来提高其导电性，并且导电的提升的机理一直都有争议。研究和寻找提高PEDOT∶PSS导电性的方法，不仅有利于PEDOT∶PSS导电性的提升，更对PEDOT∶PSS的实际应用和使用PEDOT∶PSS制备的器件的性能的提升尤为重要。特别地，通过实际的专利技术应用去促进基础科学的发展，使人们更加深刻的了解导电聚合物的导电机理也是很必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法，包括如下步骤：（1）、在冰浴条件下，配制浓度为0.1-1mol/L的NIPAM单体溶液；（2）、室温环境中，向PEDOT∶PSS水分散液中加入步骤（1）所得NIPAM单体溶液，混合均匀；其中，PEDOT∶PSS水分散液和NIPAM单体溶液的体积比为（1-10）∶1；（3）、将步骤（2）所得混合液转移到器皿中，干燥成膜。较好地，PEDOT∶PSS水分散液的固含量为1.0-1.3%，PEDOT∶PSS水分散液中PEDOT和PSS的重量比为1∶2.5。较好地，干燥成膜的温度为60-80℃。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：本专利技术是第一个采用含有双键的极性小分子单体来提升PEDOT∶PSS导电性的；此方法不仅可以提高PEDOT∶PSS的成膜性，而且经过测试，本专利技术制得的导电薄膜的电导率提高不小于30倍，大大提高了其导电性能，对采用其制备的电学器件的性能的提升也很重要。附图说明图1：实施例2和对照例1制备的PEDOT∶PSS膜的导电性的对比图。图2：实施例3和对照例2制备的PEDOT∶PSS膜的导电性的对比图。图3：实施例2和对照例1制备的PEDOT∶PSS膜的Raman光谱表征。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。下面实施例以及对照例中的PEDOT∶PSS水分散液购自Heraeus公司，规格：固含量1.0-1.3%（质量百分比），PEDOT和PSS的重量比为1∶2.5。实施例1一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法，包括如下步骤：（1）、在冰浴条件下，在烧杯中加入3mmol的NIPAM和10mL的水，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min，配制成浓度0.3mol/L的NIPAM单体溶液；（2）、室温环境中，向样品瓶中加入9mL的PEDOT∶PSS水分散液并磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间30min；（3）、向步骤（2）所得PEDOT∶PSS水分散液中按体积比3∶1加入3mL步骤（1）所得NIPAM单体溶液，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；（4）、将步骤（3）所得混合液转移到蒸发皿中，在60℃真空烘箱中加热干燥成膜。实施例2一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法，包括如下步骤：（1）、在冰浴条件下，在烧杯中加入5mmol的NIPAM和10mL的水，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min，配制成浓度0.5mol/L的NIPAM单体溶液；（2）、室温环境中，向样品瓶中加入9mL的PEDOT∶PSS水分散液并磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间30min；（3）、向步骤（2）所得PEDOT∶PSS水分散液中按体积比3∶1加入3mL步骤（1）所得NIPAM单体溶液，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；（4）、将步骤（3）所得混合液转移到蒸发皿中，在60℃鼓风烘箱中加热干燥成膜。实施例3一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法，包括如下步骤：（1）、在冰浴条件下，在烧杯中加入5mmol的NIPAM和10mL的水，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min，配制成浓度0.5mol/L的NIPAM单体溶液；（2）、室温环境中，向样品瓶中加入9mL的PEDOT∶PSS水分散液并磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间30min；（3）、向步骤（2）所得PEDOT∶PSS水分散液中按体积比15∶1加入0.6mL步骤（1）所得NIPAM单体溶液，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；（4）、将步骤（3）所得混合液转移到蒸发皿中，在80℃鼓风烘箱中加热干燥成膜。对照例1一种PEDOT∶PSS膜的制备方法，包括如下步骤：（1）、室温环境中，向样品瓶中加入9ml的PEDOT∶PSS水分散液并磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间30min；（2）、向步骤（1）所得PEDOT∶PSS水分散液中按体积比3∶1加入3mL去离子水，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；（3）、将步骤（2）所得混合液转移到蒸发皿（与实施例2同规格）中，在60℃鼓风烘箱中加热干燥成膜。对照例2一种PEDOT∶PSS膜的制备方法，包括如下步骤：（1）、室温环境中，向样品瓶中加入9ml的PEDOT∶PSS水分散液并磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间30min；（2）、向步骤（1）所得PEDOT∶PSS水分散液中按体积比15∶1加入0.6mL去离子水，磁力搅拌均匀，搅拌速度800r/min，搅拌时间60min；（3）、将步骤（2）所得混合液转移到蒸发皿（与实施例3同规格）中，在80℃鼓风烘箱中加热干燥成膜。图1是本专利技术实施例2（B）和对照例1（A）所制备的PEDOT∶PSS膜的导电性的对比图，电阻从458Ω降低为10.5Ω，导电性至少提高了30倍。图2是本专利技术实施例3（B）和对照例2（A）所制备的PEDOT∶PSS膜的导电性的对比图，电阻从462Ω降低为218.7Ω，导电性提升不到三倍。图3是本专利技术实施例2和对照例1所制备的PEDOT∶PSS膜的Raman光谱表征，1425cm-1处拉曼峰的蓝移表明：PEDOT从苯式构象变为醌式构象，从而导电性得到提升。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）、在冰浴条件下，配制浓度为0.1‑1mol/L的NIPAM单体溶液；（2）、室温环境中，向PEDOT∶PSS水分散液中加入步骤（1）所得NIPAM单体溶液，混合均匀；其中，PEDOT∶PSS水分散液和NIPAM单体溶液的体积比为（1‑10）∶1；（3）、将步骤（2）所得混合液转移到器皿中，干燥成膜。

【技术特征摘要】
1.一种高导电PEDOT∶PSS膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）、在冰浴条件下，配制浓度为0.1-1mol/L的NIPAM单体溶液；（2）、室温环境中，向PEDOT∶PSS水分散液中加入步骤（1）所得NIPAM单体溶液，混合均匀；其中，PEDOT∶PSS水分散液和NIPAM单体溶液的体积比为（1-10）∶1；（3）、将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：许群，曹帅，仝欣，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41