室温固相法制聚3,4-丙烯噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料的方法,是将一定质量比的3,4-二丙烯噻吩(ProDOT)单体和ZnO超声混合均匀,然后加入一定质量的FeCl3氧化剂室温条件下研磨反应一定时间,用乙醇和氯仿洗涤,过滤,干燥即得聚3,4-丙烯噻(PProDOT)/ZnO复合材料。该方法反应条件温和、操作简单、反应快、能耗低、污染小,制得聚3,4-丙烯噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料具有较好的电化学活性和较高的比电容,并且重现性好,有望应用于电容器等电极材料。
【技术实现步骤摘要】
,4-丙烯二氧噻吩/ZnO复合材料的制作方法
本专利技术涉及一种制备聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT) /ZnO复合材料的方法,属于导电高分子/金属氧化物复合材料的制备领域。
技术介绍
经过近30多年的发展,共轭高分子已经在各个应用领域内表现出了优异的性能,如在塑料电池、太阳能电池、抗电磁波材料、配线材料、发光二极管、智能芯片、显示元件、有机晶体管及敏感元件、分子级电路等方面的应用。聚苯胺(Pani),聚吡咯(Ppy)和聚噻吩(PTh)等有机P-共轭高分子是目前研究的热点,并在许多领域代替了无机材料。其中,聚噻吩及其衍生物等由于具有其独特的电化学性质、良好的环境稳定性和容易制备等物理化学性质,在材料科学领域备受关注,并在电 导体、非线性光学器件、热色现象、光阻、电磁屏蔽材料、人造肌肉组织、光电池、微波吸收材料、光质调节器、影像材料、纳米光电设备等方面被进行了广泛的研究。3,4-丙烯二氧噻吩(ProDOT)化学结构与性质类似于3,4_乙烯二氧噻吩(EDOT),噻吩衍生物复合材料结构多可总结为以无机材料(如ZnO,TiO2,碳纳米管等)为核,聚合物为壳的核-壳结构。ZnO是一种宽禁带直接带隙的N型半导体材料,具有独特的光学及电学特性。将共轭聚合物修饰在ZnO的表面,通过聚合物与ZnO协同效应,来弥补聚合物在长期的充放电过程中由于自身的膨胀和收缩导致衰减过快的缺陷。目前该复合材料的制备方法主要有原位聚合法、电化学合成法、共混法、自组装技术等。固相法以易于操作,简单方便,耗时短,污染少等特点,在一定的程度上解决了耗时耗材,有机废液等问题,已成为发展绿色化学与技术的新途径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本廉价、耗时短、易于操作、对环境无污染的合成聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT) /ZnO复合材料的方法。本专利技术人在研究固相反应的过程中,发现当反应体系中加入氧化剂固相研磨可发生聚合反应。本专利技术制备聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料的方法是将3,4-丙烯二氧噻吩(ProDOT)单体、ZnO、和氧化剂(FeCl3)在室温条件下研磨发生反应。该方法反应条件温和、操作简单、反应快、能耗低、无污染,制得聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料的电化学性能优异,并且重现性高。附图说明图I为所制得聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT) /ZnO复合材料的红外光谱图。图2为所制得聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料的透射电镜图。图3为所制得聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT) /ZnO复合材料的交流阻抗图。图4为所制得聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT) /ZnO复合材料的恒电流充放电图,电流密度为3mA · cm2。 图I红外光谱图中可以看出复合材料含有聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT)的特征峰;图2透射电镜可 以看出复合材料由不规则絮状聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT)附着在ZnO的表面上。图3和图4体现出复合材料具有较高的比电容与较好的电化学活性。具体实施例方式实施实例 称取300mg 3,4-丙烯二氧噻吩(ProDOT)单体与15mg ZnO置于试管中,加3mL三氯甲烷于超声波中超声30分钟,移至玛瑙研钵中晾干,研磨5分钟混合均匀,分批加入I. 25 gFeCl3氧化剂,继续研磨I小时,最后变成墨绿色粉末。所得产物分别用三氯甲烷和乙醇反复洗涤数次,抽滤,干燥,得到聚3,4-丙烯二氧噻吩(PProDOT) /ZnO复合材料粉体。权利要求1.以聚3,4-二丙烯噻吩(PProDOT)为基质与ZnO复合,采用室温固相法制备聚3,4-二丙烯噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料。2.按权利要求书I所述,采用一定质量比的3,4-丙烯噻吩(PioDOT)单体和ZnO以及氧化剂为原料,制备聚3,4-丙烯噻吩(PPioDOT) /ZnO复合材料。3.按权利要求书I和2所述,所制的聚3,4-丙烯噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料应用于电容器器件的电极材料。全文摘要室温固相法制聚3,4-丙烯噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料的方法,是将一定质量比的3,4-二丙烯噻吩(ProDOT)单体和ZnO超声混合均匀,然后加入一定质量的FeCl3氧化剂室温条件下研磨反应一定时间,用乙醇和氯仿洗涤,过滤,干燥即得聚3,4-丙烯噻(PProDOT)/ZnO复合材料。该方法反应条件温和、操作简单、反应快、能耗低、污染小,制得聚3,4-丙烯噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料具有较好的电化学活性和较高的比电容,并且重现性好,有望应用于电容器等电极材料。文档编号C08G61/12GK102898627SQ201210457800公开日2013年1月30日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日专利技术者吐尔逊·阿不都热依木, 艾合买提·艾力 申请人:新疆大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
以聚3,4?二丙烯噻吩(PProDOT)为基质与ZnO复合,采用室温固相法制备聚3,4?二丙烯噻吩(PProDOT)/ZnO复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:吐尔逊·阿不都热依木,艾合买提·艾力,
申请(专利权)人:新疆大学,
类型:发明
国别省市:
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