PEDOT第九章第一节 PEDOT：PSS介绍.pdfVIP

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

第九章PEDOT:PSS

9.1PEDOT:PSS分散体

9.1.1简介

3,4-PEDOT

聚（亚乙基二氧噻吩）（）因其作为聚合物分散体的实用性，已成为成功的导电聚

合物之一。与作为抗衡离子的聚（苯乙烯磺酸）（PSS）结合，可以制备形成稳定分散体的聚电解

质络合物（PEC），其可以工业化规模生产并且可以应用于大多数沉积技术。为了理解PSS的作用

和形成稳定的PEC的要求，本章将从对聚电解质络合物的一般观点开始阐述。随后是关于

PEDOT:PSS分散体的合成和性质，PEDOT:PSS膜的性质和电导提升剂的功能的部分。

9.1.2聚电解质络合物

聚电解质络合物通常通过混合聚阴离子和聚阳离子的水溶液形成。根据在下面部分中描述的参

数，该混合可以导致水溶性复合物或不溶性沉淀。在20世纪30年代通过混合带相反电荷的天然聚

电解质如明胶或阿拉伯树胶对聚电解质进行了第一次实验。在20世纪70年代，由Kabanov，

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Bakeev等人，Karibyants等人，Dautzenberg，Zitchenko等人，Thünemann等人和其他人

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研究了形成稳定的PEC复合物的动力学，热力学因素和机理。

低分子量化合物和大分子的带电复合物之间的差异在于聚合物链之间的协作的分子间和分子

内相互作用。在一个、两个或三个电荷周围发生的作用力是这种影响效果的第一因素。对于单个

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-

离子，例如阳离子或阴离子，其势能不取决于其位置。对于阳离子阴离子离子对，势能的增益为

-e/rer--

2，其中是电荷，是两个离子之间的距离。对于具有诸如阳离子阴离子阳离子的排列的三离

--2e/r，并且对于两种阳离子之间的相互作用，电势

子，两种阳离子阴离子相互作用的电势增益为2

损失为+e/2r，增益为-1.5e/r。因此，三价离子比离子对或单一离子更稳定。同样的论证适用于

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更大的聚集体，因此PEC的排列主要是库仑力。

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在分子水平上，在文献中已经讨论了PEC的两种排列。梯形类型（图9.1）显示来自一个大

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分子的大多数极性基团与另一个大分子的相反电荷的那些极性基团的配对。梯形类型特别在稀溶液

中和在两种聚电解质中沿着链的带电基团的间距相似的情况下出现。此外，当使用具有完全不同分

子量的聚电解质时，会出