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Tuning of PEDOT:PSS synthesis via multiple doping for enhanced electrical conductivity
Polymer International ( IF 3.2 ) Pub Date : 2021-04-18 , DOI: 10.1002/pi.6234 Phimchanok Sakunpongpitiporn 1 , Katesara Phasuksom 1 , Anuvat Sirivat 1
Polymer International ( IF 3.2 ) Pub Date : 2021-04-18 , DOI: 10.1002/pi.6234 Phimchanok Sakunpongpitiporn 1 , Katesara Phasuksom 1 , Anuvat Sirivat 1
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The poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonic acid) (PEDOT:PSS) synthesis conditions were refined to obtain extremely high electrical conductivity. PEDOT:PSS was synthesized by chemical oxidative polymerization under the effects of acid types and concentrations, EDOT:PSS weight ratio, and surfactant types and concentrations. The PEDOT:PSS synthesized with EDOT:PSS weight ratio of 0.5:5.5 in 0.1 mol L−1 HClO4 provided the highest electrical conductivity of 1.04 × 104 ± 188 S cm−1, not previously reported. The enhanced electrical conductivity can be attributed to the combinatorial primary doping by selective ions (ClO4−, PSS−, SO42−) generating a suitable PEDOT:PSS structure with high carrier number and electron mobility, as consistently verified using Fourier transform infrared spectroscopy, UV–visible spectrometry, X-ray photoelectron spectrometry and thermogravimetric analysis. The refined synthesis opens a new route for PEDOT:PSS nanoparticles to be used in various electronic applications which require the starting nontoxic organic material to be highly conductive. © 2021 Society of Industrial Chemistry.
中文翻译:
通过多重掺杂调节 PEDOT:PSS 合成以增强导电性
对聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)合成条件进行了改进,以获得极高的导电性。PEDOT:PSS 是在酸类型和浓度、EDOT:PSS 重量比以及表面活性剂类型和浓度的影响下通过化学氧化聚合合成的。在 0.1 mol L -1 HClO 4 中以 0.5:5.5 的 EDOT:PSS 重量比合成的 PEDOT:PSS提供了 1.04 × 10 4 ± 188 S cm -1的最高电导率,以前没有报道过。增强的导电性可归因于选择性离子(ClO 4 -、PSS -、SO 4 2- )的组合初级掺杂) 生成具有高载流子数和电子迁移率的合适 PEDOT:PSS 结构,如使用傅立叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、X 射线光电子光谱和热重分析一致验证。精细合成为 PEDOT:PSS 纳米粒子开辟了一条新途径,可用于各种电子应用,这些应用要求起始无毒有机材料具有高导电性。© 2021 工业化学学会。
更新日期:2021-04-18
中文翻译:
通过多重掺杂调节 PEDOT:PSS 合成以增强导电性
对聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)合成条件进行了改进,以获得极高的导电性。PEDOT:PSS 是在酸类型和浓度、EDOT:PSS 重量比以及表面活性剂类型和浓度的影响下通过化学氧化聚合合成的。在 0.1 mol L -1 HClO 4 中以 0.5:5.5 的 EDOT:PSS 重量比合成的 PEDOT:PSS提供了 1.04 × 10 4 ± 188 S cm -1的最高电导率,以前没有报道过。增强的导电性可归因于选择性离子(ClO 4 -、PSS -、SO 4 2- )的组合初级掺杂) 生成具有高载流子数和电子迁移率的合适 PEDOT:PSS 结构,如使用傅立叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、X 射线光电子光谱和热重分析一致验证。精细合成为 PEDOT:PSS 纳米粒子开辟了一条新途径,可用于各种电子应用,这些应用要求起始无毒有机材料具有高导电性。© 2021 工业化学学会。