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摘要聚-3,4-乙撑二氧噻吩（PEDOT）导电性好，其氧化还原态呈现出不同的颜色，并且能够在氧化还原态间进行可逆的转化，在电致变色器件方面有广阔的应用前景。PAA模板法因简单，实用，容易调控而应用广泛。通过多孔阳极氧化铝（PAA）模板制备一文纳米PEDOT，以便快速高效的制备纳米结构的PEDOT。本课程设计旨在研究以草酸为电解液的体系中通过恒压高场阳极氧化法制备PAA模板，并研究制备过程中温度、电解液浓度、二次氧化对PAA形貌的影响，不仅如此，本文还使用二次氧化PAA模板通过电化学聚合制备了纳米PEDOT，并研究与讨论了其形貌与电化学性能。关键词 PEDOT 纳米结构 氧化铝模板 电化学聚合25204
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毕业论文设计说明书外文摘要
Title Synthesis of one-dimensional Nanostructures PEDOT using Porous Anodic Alumina Template
Abstract
Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) exhibits properties like metallic conductivity and reversible convertibility between redox states and it presents different color corresponding to different states between oxidized and reduced state, which provides PEDOT with wide application prospects. The porous anodic alumina(PAA) template method has been widely used because of its simplicity, versatility,and controllability. One-dimensional nanostructures PEDOT was prepared by PAA template for fast and efficient synthesis of PEDOT with nanostructures. In this paper, we study PAA templates prepared by anodic oxidation in oxalic acid electrolyte through constant high field anodization, and we also study the micro-morphology change of PAA with different solution temperature, different electrolyte concentration and the secondary oxidation. Besides, We focus on PAA template of secondary oxidation to electrochemically synthesize nanostructures PEDOT as well. Then we study and discuss the electrochemical properties of PEDOT with nanostructures.
Keywords PEDOT nanostructure PAA template electropolymerization
目 次
1 引言 1
1.1 课题背景与研究意义 1
1.2 PEDOT概述 1
1.3 基于PAA模板制备一文纳米结构PEDOT 2
1.4 研究目的与主要研究步骤 3
2 实验部分 5
2.1 PAA模板 5
2.2 一文纳米结构PEDOT的制备与性能 9
3 结果与讨论 12
3.1 恒压高场阳极氧化 12
3.2 PAA模板形貌 13
3.3 一文纳米结构PEDOT 18
结 论 21
致 谢 22
参考文献23
1 引言
1.1 课题背景与研究意义
导电聚合物具有有趣并且重要的性质，这些性质包括金属般的导电性，能在氧化还原状态间轻易地转变以及性能具有良好的可调性[1-4]。这些特性对于电或电化学装置中的活性物质而言非常有用，并且这些特性因导电聚合物中抗衡离子，光子和电荷载体（电子空穴）的掺杂程度而异[1-7]。掺杂和未掺杂（或者氧化与还原）状态下材料在电学、光学、物理、化学、电化学方面具有完全不同的性质。因而，在氧化还原状态间可逆的转化时导电聚合物会在构象、掺杂水平、电导率和颜色方面呈现明显的变化。这使导电聚合物能够应用到显像、储能装置、致动器和传感器等领域中[8-15]。然而，由于速度控制步骤是抗衡离子到达聚合物层达到电荷平衡的过程，从而使这样的状态转化往往很慢，在一块规则的导电聚合物中完成转化常常要几百毫秒以上[16-18]。转化速率慢是限制这样的聚合物薄膜在需要快速充放电能力的元件（比如电致变色器件和超级电容器）中应用的主要因素。