Abstract Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-functionalized multiwalled carbon nanotube [PEDOT-f-MWCNT] nanocomposites were prepared by in-situ chemical oxidation method using 3,4-ethylenedioxythiophene [EDOT] as monomer and f-MWCNT as nanofiller. Fourier-transform infrared-spectroscopy [FTIR] and X-ray diffraction [XRD] and field emission scanning electron microscopy [FESEM] revealed the successful formation and deposition of PEDOT on the surface of f-MWCNTs. The AC conductivity, σAC, dielectric properties, namely dielectric constant, e', dielectric loss, e”, tangent loss and quality factor, and thermal stability of PEDOT―f-MWCNT nanocomposites were investigated in the frequency range 10 Hz to 8 MHz, and temperature ranging from 30 to 950 °C, respectively. The results demonstrate that σAC of PEDOT―f-MWCNT nanocomposites increases with increasing the concentration of f-MWCNT in PEDOT matrix. In particular, e' and σAC values of PEDOT-15 wt% f-MWCNT nanocomposite were about 3 and 45 times larger than those of pristine PEDOT. The residual weights of PEDOT-10 wt% f-MWCNT nanocomposite and pristine PEDOT at 600 °C were found to be nearly 44 wt% and 1.64 wt%, respectively, showing a significant improvement in the thermal stability of the nanocomposite. The observed electrical and dielectric properties, and thermal stability of PEDOT―f-MWCNT nanocomposites depict their possibilities for various electronic applications including thin-film transistors, electrodes, and photovoltaic cells.

中文翻译：

---

包覆在功能化多壁碳纳米管上的聚（3,4-乙撑二氧噻吩）显着增强的电学和介电性能以及热稳定性

摘要 以3,4-乙撑二氧噻吩[EDOT]为单体，f-MWCNT为纳米填料，采用原位化学氧化法制备了聚（3,4-乙撑二氧噻吩）功能化多壁碳纳米管[PEDOT-f-MWCNT]纳米复合材料。傅里叶变换红外光谱 [FTIR] 和 X 射线衍射 [XRD] 以及场发射扫描电子显微镜 [FESEM] 揭示了 PEDOT 在 f-MWCNTs 表面的成功形成和沉积。研究了PEDOT-f-MWCNT纳米复合材料在10 Hz至8 MHz频率范围内的交流电导率σAC、介电特性，即介电常数e'、介电损耗e”、切线损耗和品质因数，以及热稳定性，和温度范围分别为 30 至 950 °C。结果表明，随着PEDOT基体中f-MWCNT浓度的增加，PEDOT-f-MWCNT纳米复合材料的σAC增加。特别是，PEDOT-15 wt% f-MWCNT 纳米复合材料的 e' 和 σAC 值比原始 PEDOT 的值大约 3 倍和 45 倍。发现 PEDOT-10 wt% f-MWCNT 纳米复合材料和原始 PEDOT 在 600 °C 下的残余重量分别接近 44 wt% 和 1.64 wt%，表明纳米复合材料的热稳定性显着提高。观察到的 PEDOT-f-MWCNT 纳米复合材料的电和介电特性以及热稳定性描述了它们在各种电子应用中的可能性，包括薄膜晶体管、电极和光伏电池。PEDOT-15 wt% f-MWCNT 纳米复合材料的 σAC 和 σAC 值是原始 PEDOT 的 3 倍和 45 倍。发现 PEDOT-10 wt% f-MWCNT 纳米复合材料和原始 PEDOT 在 600 °C 下的残余重量分别接近 44 wt% 和 1.64 wt%，表明纳米复合材料的热稳定性显着提高。观察到的 PEDOT-f-MWCNT 纳米复合材料的电和介电特性以及热稳定性描述了它们在各种电子应用中的可能性，包括薄膜晶体管、电极和光伏电池。PEDOT-15 wt% f-MWCNT 纳米复合材料的 σAC 和 σAC 值是原始 PEDOT 的 3 倍和 45 倍。发现 PEDOT-10 wt% f-MWCNT 纳米复合材料和原始 PEDOT 在 600 °C 下的残余重量分别接近 44 wt% 和 1.64 wt%，表明纳米复合材料的热稳定性显着提高。观察到的 PEDOT-f-MWCNT 纳米复合材料的电和介电特性以及热稳定性描述了它们在各种电子应用中的可能性，包括薄膜晶体管、电极和光伏电池。表明纳米复合材料的热稳定性显着提高。观察到的 PEDOT-f-MWCNT 纳米复合材料的电和介电特性以及热稳定性描述了它们在各种电子应用中的可能性，包括薄膜晶体管、电极和光伏电池。表明纳米复合材料的热稳定性显着提高。观察到的 PEDOT-f-MWCNT 纳米复合材料的电和介电特性以及热稳定性描述了它们在各种电子应用中的可能性，包括薄膜晶体管、电极和光伏电池。