聚-3,4-乙烯二氧噻吩导电聚合物纳米粒子的制备及性能.pdfVIP

V01．28 高等学校化学学报 No．9 2 CHEMIcALOFCHINESEUNIVERSmES 007年9月 JOURNAL 1739—1742 聚13，4-乙烯二氧噻吩导电聚合物 纳米粒子的制备及性能 杨亚杰，蒋亚东，徐建华，应智花 (电子科技大学光电信息学院，电子薄膜与集成器件国家重点实验室，成都610054) 摘要采用反向胶束合成法，以二乙基磺基琥珀酸钠(AOT)形成的反胶束为模板制备了导电聚合物聚0，4． 乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米粒子．用紫外坷见-近红外光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微 镜及透射电镜等手段对PEDOT粒子进行了表征．研究了纳米粒子的导电性能并采用石英微天平(QCM)对纳 米粒子的气敏特性进行了分析，对相应导电机理及气体敏感机理进行了讨论． 关键词反胶束；聚_3，4一乙烯二氧噻吩；导电聚合物；纳米粒子；气敏性能 中圉分类号0647．2 文献标识码A 文章编号0251-0790(2007)09—1739．04 近年来，以表面活性剂自组装体系为介质制备导电聚合物超微粒子已取得了很大的进展“。]． Ichinohe等”o报道了采用反向胶束法合成导电聚苯胺，对其结构进行了常规表征；井新利等”o利用氧 乙烯基苯基醚为乳化剂，正己醇为助乳化剂得到了以苯胺盐酸盐为水相，正己烷为分散介质的反向微 乳液合成导电聚苯胺纳米粒子．导电聚合物纳米粒子具有比块体材料大得多的表面积”JJ。因而将其 作为气体敏感材料时，能有效地提高器件的灵敏度…““．导电聚合物聚-3，4-乙烯二氧噻吩(PEDOT) 具有高的电导率，优良的稳定性，对二氧化氮、氨气以及部分有机气体具有较好的敏感特性．目前，对 导电聚合物纳米粒子的研究主要集中于制备及表征方面，而对聚合物纳米粒子的导电及气体敏感性能 方面的研究较少。本文以阴离子表面活性剂二乙基磺基琥珀酸钠(AOT)形成的反胶束为模板，引入三 氯化铁为氧化剂，在反胶束界面进行3，4一乙烯二氧噻吩单体(EDOT)的聚合反应，制备了粒径小而均 匀的PEDOT纳米粒子，研究了纳米粒子的导电性能及气体敏感性能，并对相应的机理进行了讨论． 1实验部分 1．1试剂与仪器 3，4-乙烯二氧噻吩单体购于德国拜耳公司；二乙基磺基琥珀酸钠及其它化学试剂均购于Aldrich公 司(美国)；水为超纯水(UPH超纯水系统，成都康宁实验专用纯水设备厂)． 光谱仪(美国莱伯泰科有限公司)；Nexus型傅里叶变换红外分光光谱仪；SEM4200型扫描电子显微镜 (日本JEOL公司)；Scienta 微天平，选用基频为8MHz 10AT切型镀金电极；膜厚及晶振频率变化分别由MCQ-5型膜厚振荡器 (石家庄中仪泰谱有限公司)和SS7200智能计数器(沈阳托克智能设备公司)监测，气体测试室为自 制，所有测试均在室温条件下进行． 1．2 PEDOT纳米粒子的制备 取3．8gAOT溶于15 mL正己烷中，然后将0．47mL含微量水的三氯化铁溶液(10．2mol／L)缓慢 收穑日期：2006—12—19． 基金项目：国家自然科学基金(批准号资助． 联系人简介：蒋亚东．男，博士，教授，主要从事有机电于材料及传感器研究．E-ms,il：jj*agle@163．。岫 万方数据万方数据 1740 高等学校化学学报 Vol28 注入到AOT溶液中，搅拌，形成AOT反向胶束溶液．再将0．45EDOT单体加入到混合溶液中，搅 g 拌，溶液的颜色由黄色逐步变为黑色，表明EDOT发生聚合．聚合反应持续12h后，分离清液及沉淀 油／水化学聚合． 1．3 电导率及气敏性能测试 将分离得到的聚合物粒子用压片机压成圆片后用SZ82数字四探针仪进行测量．气敏性能分析前， 先将聚合物粒子溶于乙醇中并超声处理15min后，用微