Поли(3,4-этилендиокситиофен)
Поли(3,4-этилендиокситиофен) ( PEDOT или PEDT ; IUPAC название поли(2,3-дигидротиено[3,4 -b ][1,4]диоксан-5,7-диил)) представляет собой проводящий полимер на основе 3 ,4-этилендиокситиофен или ЭДОТ. Впервые об этом сообщила компания Bayer AG в 1989 году. [1]
Полимер
[ редактировать ]ПЭДОТ обладает множеством преимуществ по сравнению с более ранними проводящими политиофенами, такими как 3-алкилтиофены . Например, полимер в оптически прозрачен проводящем состоянии и имеет высокую стабильность, умеренную запрещенную зону и низкий окислительно-восстановительный потенциал . [2] [3] Его основным недостатком является плохая растворимость , которую частично можно решить за счет использования композитных материалов, таких как PEDOT:PSS и PEDOT-TMA .
Полимер образуется путем окисления . Процесс начинается с образования катион-радикала мономера ЭДОТ [C 2 H 4 O 2 C 4 H 2 S] + . Этот катион присоединяется к нейтральному EDOT с последующим депротонированием. идеализированное преобразование с использованием пероксидисульфата Показано :
- n C 2 H 4 O 2 C 4 H 2 S + n (OSO 3 ) 2 2− → [C 2 H 4 O 2 C 4 S] n + 2n HOSO 3 −
Полимеризацию обычно проводят в присутствии сульфоната полистирола (ПСС), который действует как шаблон. PSS также обеспечивает противоион, который уравновешивает заряды в реакции и препятствует образованию побочных продуктов, таких как 3,4-этилендиокси-2(5H)-тиофенон, и удерживает мономеры PEDOT диспергированными в воде или водных растворах . [4] Полученный композит PEDOT:PSS может быть нанесен на проводящую основу, такую как платина , золото , стеклоуглерод и оксид индия и олова . [5]
Использование
[ редактировать ]Применение PEDOT включает электрохромные дисплеи и антистатику . [6]
PEDOT также был предложен для фотогальваники , печатной проводки и датчиков. [6] [4] PEDOT был предложен для использования в биосовместимых интерфейсах. [7] [8]
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Белло, А.; Джаннетто, М.; Мори, Г.; Сибер, Р.; Терзи, Ф.; Занарди, К. (2007). «Оптимизация формы потенциального сигнала DPV для определения аскорбиновой кислоты на электродах, модифицированных PEDOT». Датчики и исполнительные механизмы B: Химические вещества . 121 (2): 430. doi : 10.1016/j.snb.2006.04.066 . hdl : 11380/621556 .
- Кумар, С. Сентил; Матиярасу, Дж.; Фани, КЛН; Егнараман, В. (2005). «Одновременное определение дофамина и аскорбиновой кислоты на модифицированном поли(3,4-этилендиокситиофеном) стеклоуглеродном электроде». Журнал электрохимии твердого тела . 10 (11): 905. doi : 10.1007/s10008-005-0041-7 . S2CID 95645292 .
- Чжан, Синьюй; МакДиармид, Алан Г.; Манохар, Санджив К. (2005). «Химический синтез нановолокон PEDOT». Химические коммуникации (42): 5328–30. дои : 10.1039/b511290g . ПМИД 16244744 .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патент EP 0339340A2 , Фридрих Йонас, Герхард Хейванг, Вернер Шмидтберг, Юрген Хайнце, Михаэль Дитрих, «Политиофены, процесс их получения и их использование», опубликовано 2 ноября 1989 г., выдано 29 декабря 1999 г., передано BAYER AG.
- ^ Грёнендал, Л.; Зотти, Г.; Обер, П.-Х.; Уэйбрайт, С.М.; Рейнольдс-младший (5 июня 2003 г.). «Электрохимия производных поли(3,4-алкилендиокситиофена)». Продвинутые материалы . 15 (11): 855–879. дои : 10.1002/adma.200300376 . S2CID 95453357 .
- ^ Хейванг, Герхард; Йонас, Фридрих (1992). «Поли (алкилендиокситиофены) - новые, очень стабильные проводящие полимеры». Продвинутые материалы . 4 (2): 116–118. дои : 10.1002/adma.19920040213 .
- ^ Jump up to: а б Кирхмайер, С.; Рейтер, К. (2005). «Научное значение, свойства и растущее применение поли(3,4-этилендиокситиофена)». Дж. Матер. хим. 15 (21): 2077–2088. дои : 10.1039/b417803n .
- ^ Сунь, Куан; Чжан, Шупенг; Ли, Пэнчэн; Ся, Ицзе; Чжан, Сян; Ду, Дунхэ; Исикгор, Фуркан Халис; Оуян, Цзянюн (июль 2015 г.). «Обзор применения PEDOT и PEDOT:PSS в устройствах преобразования и хранения энергии». Журнал материаловедения: Материалы в электронике . 26 (7): 4438–4462. дои : 10.1007/s10854-015-2895-5 . S2CID 137534972 .
- ^ Jump up to: а б Грёнендал, LB; Йонас, Ф.; Фрайтаг, Д.; Пиеларцик, Х.; Рейнольдс, младший (2000). «Поли (3,4-этилендиокситиофен) и его производные: прошлое, настоящее и будущее». Адв. Матер. 12 (7): 481–494. doi : 10.1002/(SICI)1521-4095(200004)12:7<481::AID-ADMA481>3.0.CO;2-C .
- ^ Донахью, Мэри Дж.; Санчес-Санчес, Ана; Инал, Сахика; Цюй, Цзин; Оуэнс, Ройзин М.; Месеррейес, Дэвид; Маллиарас, Джордж Г.; Мартин, Дэвид К. (1 апреля 2020 г.). «Адаптация свойств PEDOT для применения в биоэлектронике» . Материаловедение и инженерия: R: Отчеты . 140 : 100546. doi : 10.1016/j.mser.2020.100546 . hdl : 10754/661510 . ISSN 0927-796X . S2CID 212425203 .
- ^ Катбертсон, Энтони (17 августа 2020 г.). «Материал, найденный учеными, «может объединить ИИ с человеческим мозгом» » . Независимый .