Name: Deposición de Vapor reactivo de polímero conjugado películas sobre sustratos de arbitrarias (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-17T10:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 32 s
Description: Aprende a depositar películas de polímeros conductores sobre sustratos rugosos mediante deposición de vapor reactivo. Este método permite fabricar dispositivos electrónicos textiles innovadores con recubrimientos conformes uniformes.

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Los autores agradece el apoyo financiero de la nos fuerza aérea oficina de investigación científica, el número de acuerdo FA9550-14-1-0128. T. l. A. también agradece el apoyo parcial por la David and Lucille Packard Foundation.

Leer MSDS de reactivos y seguir todas las medidas de seguridad química según los requisitos de su institución.
1. deposición de Cl PProDOT y Cl-PTT
<ol><li>Construir la estructura de la cámara de deposición de vapor tubular a la medida como se muestra en la figura 1.<ol>
<li>Hacen un 1/4-pulgada (diámetro externo D.E.) fusionados con cuarzo lado entrada a un tubo de cuarzo de 2 pulg (O.D.). Hacer una trampa de frío con un tubo de acero inoxidable de 1 pulgada en forma de U hecha a la medida y un frasco de Dewar.</li>
		<li>Conecte el tubo de cuarzo con un vacuómetro y la trampa de frío con conectores de acero inoxidable KF y acoplamientos de conexión rápida. Coloque el monómero en una ampolla de cuarzo y conectan la ampolla a la cámara tubular mediante 1/4-pulgada-conexión rápida acoplamientos y una válvula de aguja. Lugar del oxidante en un crisol en la cámara.</li>
		<li>Utilice las cintas de calentamiento individuales como fuentes para el oxidante, sustratos y el monómero de la calefacción. Agregar una entrada de gas en el extremo derecho de la cámara para introducir los gases nobles adicionales para controlar la presión de proceso si es necesario.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Deposición de Cl-PProDOT
	<ol>
<li>Agregar 50 mg de 3, 4-propylenedioxythiophene (ProDOT) en la ampolla de monómero y conectarlo a la cámara tubular. Mantener abierta la válvula de aguja.</li>
		<li>Poner sustratos (portaobjetos de vidrio, telas, papel, etc.) en la cámara. El tamaño de los sustratos es 1,3 x 2,5 cm.</li>
		<li>Agregar 50 mg de FECLAS3 en un crisol de 5 mL y colóquelo en la cámara. Nota: La posición relativa de la entrada del monómero, sustratos y el crisol se muestra en la figura 1. La distancia entre la entrada del monómero y del crisol es de 13 cm.</li>
		<li>Encienda la bomba. Cierre lentamente la válvula en el extremo derecho de la cámara. Después de la cámara de presión está por debajo de 525 mTorr (70 Pa), agregar nitrógeno líquido en la trampa de frío.</li>
		<li>Envuelva las tres zonas de calefacción con calefacción cinta y conectar la cinta de calefacción a los reguladores de temperatura.</li>
		<li>Cuando la presión disminuye a la presión de tratamiento (52.5 mTorr, 7 Pa), cerrar la válvula de aguja del contenedor de monómero.</li>
		<li>Comienza a calentar el oxidante, los sustratos y el monómero a 170 ° C, 80 ° C y 80 ° C, respectivamente. Después de aproximadamente 10 min, FECLAS3 se vaporiza y las FECLAS rojas3 sólido está formado en la región fría.</li>
		<li>Abra la válvula de aguja del contenedor de monómero. Nota: La región de sustrato forma películas delgadas de color azul. Tasas de crecimiento típico son ~ 10 nm/min asegurar las FECLAS3 vapor se forma en la cámara antes de abrir la válvula de aguja del contenedor de monómero. De lo contrario, el monómero reaccionará con FECLAS3 sólido en el crisol y formar una capa de polímero que evita la vaporización adicional de los antioxidantes.</li>
		<li>Cierre la válvula de aguja del contenedor de monómero cuando se logra el espesor deseado. Apague todas las cintas de calefacción y refrescar el sistema a temperatura ambiente.</li>
		<li>Abra la válvula de entrada del gas y apague la bomba.</li>
		<li>Tomar las muestras de la cámara. Cuidadosamente sumerja las muestras en metanol por 30 min eliminar el oxidante residual y monómero. Nota: Tiempo de enjuague debe aumentar como aumenta de espesor de película. 30 min enjuague es típico para las películas más finas de 100 nm en portaobjetos de vidrio. Películas más gruesas que 500 nm podría delaminate del substrato cuando enjuague.</li>
		<li>Cuidadosamente el golpe seco las muestras con gas nitrógeno.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Deposición de Cl-PTT
	<ol>
<li>Agregar 50 mg de thieno [3, 2 -b] tiofeno (TT) en la ampolla de monómero y conéctelo a la cámara tubular. Mantener abierta la válvula de aguja.</li>
		<li>Repita los pasos del 1.2.2. a 1.2.12.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. deposición de Br-PEDOT
<ol><li>
Configuración de la cámara de deposición
	<ol>
<li>Añadir una entrada lateral de 1/4-pulgada adicional de antioxidantes al tubo de cuarzo y 8 pulgadas aparte de la entrada del monómero. Coloque el oxidante líquido en una ampolla de cuarzo y conectan la ampolla a la cámara tubular al igual que el monómero (figura 2).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Deposición de Br-PEDOT
	<ol>
<li>Añadir 2 mL de 3, 4-ethylenedioxythiophene (EDOT) en la ampolla de monómero y conectar la ampolleta a la cámara tubular. Mantener abierta la válvula de aguja.</li>
		<li>Colocar los sustratos (portaobjetos de vidrio, telas, papel, etc.) en la cámara tubular cerca de la entrada de vapor de monómero. El tamaño del sustrato es 1,3 x 2,5 cm.</li>
		<li>En una campana de humos, añadir 2 mL de Br2 en la ampolla de oxidante, conectar la ampolleta a la válvula de aguja y mantener cerrada la válvula de aguja. Conecte la válvula de aguja en el tubo de cuarzo. PRECAUCIÓN: Br2 es un material peligroso. Tenga cuidado cuando maneje.</li>
		<li>Encienda la bomba. Cierre lentamente la válvula en el extremo derecho de la cámara. Después de la cámara de presión está por debajo de 525 mTorr (70 Pa), agregar nitrógeno líquido en la trampa de frío.</li>
		<li>Envolver la región monómero con cinta de calefacción y conectar con un controlador de temperatura. Mantener la región de sustrato y oxidantes a temperatura ambiente.</li>
		<li>Cuando la presión disminuye a la presión de proceso de 52.5 mTorr (7 Pa), abra la válvula de aguja de la oxidante. Nota: La reacción es muy rápida. Películas PEDOT azul se forman cerca de la entrada de monómero porque Br2 es muy volátil.</li>
		<li>Cierre las válvulas de aguja de tanto el monómero como el oxidante cuando se logra el espesor deseado.</li>
		<li>Apague la cinta de calefacción y refrescar el sistema a temperatura ambiente.</li>
		<li>Abra la válvula de entrada del gas y apague la bomba. Tomar las muestras de la cámara. Nota: Enjuague no es necesario para Br2-dopada de polímeros.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Kaltenbrunner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrathin+and+lightweight+organic+solar+cells+with+high+flexibility%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Commun%22%5BJournal%5D)">Ultrathin and lightweight organic solar cells with high flexibility.</a> Nat. Commun. 3, 770(2012).</li>
<li>Savagatrup, S., Printz, A. D., O'Connor, T. F., Zaretski, A. V., Lipomi, D. J. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm501021v">Molecularly Stretchable Electronics.</a> Chem. Mater. 26, 3028-3041 (2014).</li>
<li>Lee, J. -Y., Connor, S. T., Cui, Y., Peumans, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semitransparent+Organic+Photovoltaic+Cells+with+Laminated+Top+Electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Semitransparent Organic Photovoltaic Cells with Laminated Top Electrode.</a> Nano Lett. 10, 1276-1279 (2010).</li>
<li>Kaltenbrunner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+ultra-lightweight+design+for+imperceptible+plastic+electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">An ultra-lightweight design for imperceptible plastic electronics.</a> Nature. 499, 458-463 (2013).</li>
<li>Jost, K., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/ee/c1ee02421c">Carbon coated textiles for flexible energy storage.</a> Energy Environ. Sci. 4, 5060-5067 (2011).</li>
<li>Hu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretchable%2C+Porous%2C+and+Conductive+Energy+Textiles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Stretchable, Porous, and Conductive Energy Textiles.</a> Nano Lett. 10, 708-714 (2010).</li>
<li>Jost, K., Dion, G., Gogotsi, Y. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/ta/c4ta00203b/unauth#!divAbstract">Textile energy storage in perspective.</a> J. Mater. Chem. A. 2, 10776-10787 (2014).</li>
<li>Ding, Y., Invernale, M. A., Sotzing, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conductivity+Trends+of+PEDOT-PSS+Impregnated+Fabric+and+the+Effect+of+Conductivity+on+Electrochromic+Textile%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Conductivity Trends of PEDOT-PSS Impregnated Fabric and the Effect of Conductivity on Electrochromic Textile.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 2, 1588-1593 (2010).</li>
<li>Hong, K. H., Oh, K. W., Kang, T. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/app.21835/abstract">Preparation and properties of electrically conducting textiles by in situ polymerization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene).</a> J. Appl. Polym. Sci. 97, 1326-1332 (2005).</li>
<li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1566119915300756">Fabric electrodes coated with polypyrrole nanorods for flexible supercapacitor application prepared via a reactive self-degraded template.</a> Org. Electron. 26, 292-299 (2015).</li>
<li>Du, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermoelectric+Fabrics%3A+Toward+Power+Generating+Clothing%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Thermoelectric Fabrics: Toward Power Generating Clothing.</a> Sci. Rep. 5, 6411(2015).</li>
<li>Yatvin, J., Sherman, S. A., Filocamo, S. F., Locklin, J. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/py/c5py00090d">Direct functionalization of Kevlar[registered sign] with copolymers containing sulfonyl nitrenes.</a> Polym. Chem. 6, 3090-3097 (2015).</li>
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<li>Allison, L., Hoxie, S., Andrew, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+seamlessly-integrated+textile+electronics%3A+methods+to+coat+fabrics+and+fibers+with+conducting+polymers+for+electronic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Towards seamlessly-integrated textile electronics: methods to coat fabrics and fibers with conducting polymers for electronic applications.</a> Chem. Commun. 53, 7182-7193 (2017).</li>
<li>Alf, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+Vapor+Deposition+of+Conformal%2C+Functional%2C+and+Responsive+Polymer+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Chemical Vapor Deposition of Conformal, Functional, and Responsive Polymer Films.</a> Adv. Mater. 22, 1993-2027 (2010).</li>
<li>Goktas, H., Wang, X., Boscher, N. D., Torosian, S., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/tc/c6tc00567e">Functionalizable and electrically conductive thin films formed by oxidative chemical vapor deposition (oCVD) from mixtures of 3-thiopheneethanol (3TE) and ethylene dioxythiophene (EDOT).</a> J. Mater. Chem. C. 4, 3403-3414 (2016).</li>
<li>Sadki, S., Schottland, P., Brodie, N., Sabouraud, G. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2000/cs10.1039/a807124a">The mechanisms of pyrrole electropolymerization.</a> Chem. Soc. Rev. 29, 283-293 (2000).</li>
<li>Bhattacharyya, D., Howden, R. M., Borrelli, D. C., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/polb.23138/abstract">Vapor phase oxidative synthesis of conjugated polymers and applications.</a> J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 50, 1329-1351 (2012).</li>
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<li>Cheng, N., Zhang, L., Joon Kim, J., Andrew, T. L. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tc/c7tc00293a">Vapor phase organic chemistry to deposit conjugated polymer films on arbitrary substrates.</a> J. Mater. Chem. C. 5, 5787-5796 (2017).</li>
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<li>Kovacik, P., Hierro, G. d, Livernois, W., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2015/mh/c4mh00222a">Scale-up of oCVD: large-area conductive polymer thin films for next-generation electronics.</a> Mater. Horiz. 2, 221-227 (2015).</li>
<li>Barr, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Monolithic+Integration+of+Organic+Photovoltaic+Circuits+on+Unmodified+Paper%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Direct Monolithic Integration of Organic Photovoltaic Circuits on Unmodified Paper.</a> Adv. Mater. 23, 3500-3505 (2011).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

El mecanismo de la reacción es la polimerización oxidativa. Métodos de recubrimiento de polímero utilizando el mismo mecanismo incluyen electropolymerization17 y vapor fase polimerización18. Electropolymerization requiere un substrato conductivo, carece de la ventaja de la capa conformal y uniforme y es un método basado en la solución ambientalmente antipático19. El método de polimerización de fase de vapor existente es similar al método divulgado aq...

Realización de polímeros y materiales semiconductores tienen propiedades únicas, tales como flexibilidad1, estiramiento2, transparencia3y baja densidad,4 que ofrecen oportunidades extraordinarias para la creación de dispositivos electrónicos de última generación en sustratos tradicionales. Actualmente, muchos investigadores están tratando de tomar ventaja de las propiedades únicas de materiales poliméricos para crear flexible o vestibles electrónica5,6 y7de textiles inteligentes. Sin embargo, la capacidad de conformally recubrir superficies muy texturadas y sustratos no sólidos, como papel, telas e hilos/hilados, sigue unmastered. Más comúnmente, polímeros se sintetizan y recubrimiento de superficies usando métodos de solución. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 aunque los métodos de la solución ofrecen polímero recubierto de fibras y textiles, los revestimientos así obtenidos suelen ser no uniforme y fácilmente dañados por pequeñas tensiones físicas13,14 . Métodos de solución no son también aplicables para recubrimiento de papel debido a problemas de adherencia de soldadura.
Deposición de vapor reactivo puede crear películas de polímero conjugado conformal en una amplia gama de substratos, independientemente de la superficie química/composición, energía superficial y rugosidad/topografía superficial15. En este enfoque, se sintetizan polímeros conjugados en la fase de vapor entregando simultáneamente los vapores de monómero y oxidante a una superficie. Formación de polimerización y de la película ocurre en la superficie en un paso único, libre de solventes. Este método es teóricamente aplicable a cualquier polímero conjugado que puede ser sintetizado por la polimerización oxidativa utilizando métodos de la solución. Sin embargo, hasta la fecha, se conocen protocolos para depositar sólo un conjunto limitado de estructuras de polímeros conjugados. 15
Aquí, demostramos la deposición de semiconductor poly, conductora poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) y poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT) (thieno [3, 2 -b] tiofeno) películas (PTT) por deposición de vapor reactivo. Se utilizan dos tipos de oxidantes, solid FECLAS3 y líquido Br2, en el proceso. Los polímeros correspondientes se nombran Br-PEDOT, Cl PProDOT y Cl-PTT. Sustratos convencionales, portaobjetos y sustratos texturados no convencionales, como papel, toallas y telas, fueron recubiertos con las películas de polímero.
Este protocolo describe la configuración de la cámara de deposición de vapor a la medida y los detalles del proceso de deposición. Está destinada a nuevos profesionales para construir su sistema de deposición y evitar errores comunes asociados con la síntesis de la fase de vapor.

<table><tbody><tr><td>3,4-etilendioxitiofeno, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>483028</td><td></td></tr><tr><td>3,4-propilendioxitiofeno, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>660485</td><td></td></tr><tr><td>Thieno[3,2-b]tiofeno, 95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>702668</td><td></td></tr><tr><td>FeCl3, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>157740</td><td></td></tr><tr><td>Br2</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td></td>207888</tr></tbody></table>

deposición de vapor reactivo de polímero conjugado películas sobre sustratos de arbitrarias

Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates

Demostrar un método de recubrimiento conformally polímeros conjugados sobre sustratos arbitrarios utilizando una cámara de reacción de baja presión, diseñado. Polímeros conductores, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) y poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT) y un polímero semiconductor, poly (thieno [3, 2 -b] tiofeno) (PTT), se depositaron sobre no convencionales muy desordenada y sustratos con textura con alta una superficie, como papel, toallas y telas. Esto informó cámara de deposición es una mejora del anterior reactores de vapor ya que nuestro sistema puede acomodar monómeros volátiles y no volátiles, tales como 3, 4-propylenedioxythiophene y thieno [3, 2 -b] tiofeno. Utilización de oxidantes sólidos y líquidos también se demuestran. Una limitación de este método es que carece de sofisticado en situ monitores de espesor. Revestimientos poliméricos de los métodos utilizados basados en la solución de capa, como injerto de spin-coating y superficial, a menudo no son uniformes o susceptible a la degradación mecánica. Esto informó el método de deposición de la fase de vapor supera esos inconvenientes y es una fuerte alternativa a los métodos comunes de la capa a base de solución. En particular, películas de polímero recubiertas por el método divulgado son uniforme y conformal en superficies rugosas, incluso en una escala del micrómetro. Esta característica permite para la futura aplicación de los polímeros de vapor depositado en dispositivos electrónicos sobre sustratos flexibles y altamente texturizados.

Se midieron el espesor de películas Cl-PProDOT formado en 1,3 x 2,5 cm vidrio portaobjetos colocados en posiciones laterales discretos a lo largo el tubo central por un Perfilómetro (figura 3). Conductividad se calcularon a partir de mediciones de resistividad con una estación de prueba de sonda de cuatro puntos de fabricación casera. La conductividad medida de una película de Cl-PProDOT espesor de 100 nm en portaobjetos de vidrio es 106 S/cm, que es suficien...

Este trabajo presenta un protocolo para la deposición de vapor reactivo de poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene) y poli (thieno [3, 2 -b] tiofeno) películas sobre portaobjetos de vidrio y sustratos ásperos, tales como textiles y papel.

Deposición de Vapor reactivo de polímero conjugado películas sobre sustratos de arbitrarias

We demonstrate a method of conformally coating conjugated polymers on arbitrary substrates using a custom-designed, low-pressure reaction chamber. ...

El objetivo general de este experimento es crear recubrimientos conformados de películas de polímeros conductores o semiconductores sobre sustratos rugosos y texturizados utilizando una cámara de deposición de vapor reactivo diseñada a medida. Este método permite que los materiales electrónicos blandos se depositen en sustratos no convencionales para fabricar dispositivos únicos, como la electrónica textil. La principal ventaja de nuestra cámara es que se puede depositar vapor en una amplia sección de polímeros, lo que significa que se pueden crear diversas películas poliméricas conjugadas estructuradas.Para comenzar el procedimiento, coloque 50 miligramos de ProDOT en una ampolla de cuarzo martimer. Conecte la ampolla a través de acoplamientos de conexión rápida de un cuarto de pulgada y una válvula de aguja. Envuelva la ampolla, las partes metálicas y la sonda de temperatura con una cinta térmica.Conecte la ampolla a la cámara tubular, manteniendo abierta la válvula de aguja. Luego, use pinzas largas para colocar cinco sustratos de 1,3 centímetros por 2,5 centímetros de los materiales deseados uno al lado del otro en la zona de calentamiento del sustrato. Coloque un crisol de alúmina de cinco mililitros que contenga 50 miligramos de cloruro de hierro 3 en la zona de calentamiento oxidante.Cierre el extremo de la cámara, cierre lentamente la válvula de entrada de gas inerte y encienda la bomba de vacío. Una vez que la presión de la cámara esté por debajo de 525 militorrs, llene el dewar de la trampa fría con nitrógeno líquido. Envuelva cada una de las tres zonas de calentamiento con cinta térmica.Conecte las cintas a los controladores de temperatura. Cuando la cámara alcance la presión de procesamiento de 52,5 militors, cierre la válvula de aguja de la ampolla martimer. Ajuste el calentador de oxidante a 170 grados Celsius y los calentadores de sustrato y martimer a 80 grados Celsius.Calentar a esas temperaturas durante unos diez minutos para vaporizar completamente el cloruro de hierro 3 del crisol. Confirme que el cloruro de hierro 3 vaporizado se deposita como un sólido rojo en la región fría del tubo, entre el oxidante y la entrada de gas antes de continuar. Luego, abra la válvula de aguja de la ampolla martimer, permita que las películas delgadas de color azul crezcan hasta el grosor deseado en los sustratos.La válvula de aguja de las ampollas martimer debe abrirse después de que se forme vapor de cloruro de hierro en la cámara. De lo contrario, el vapor del martimer reaccionará con el oxidante en el crisol para formar una capa de polímero alrededor de la superficie del polvo. Cierre la válvula de aguja de la ampolla martimer cuando se alcance el espesor de película deseado.Apague las cintas calefactoras y deje que el sistema se enfríe a temperatura ambiente al vacío. Una vez que el sistema se haya enfriado, abra la válvula de gas inerte y detenga la bomba de vacío. Retire las muestras de la cámara con pinzas largas.Sumerja las muestras en metanol durante 30 minutos para eliminar el oxidante residual sin reaccionar y el martimer. Manipule con cuidado películas de más de 500 nanómetros de grosor sobre sustratos de vidrio, ya que pueden deslaminarse durante el enjuague. Cuando se complete el enjuague con metanol, seque cuidadosamente las muestras bajo un suave chorro de gas nitrógeno.Para comenzar el procedimiento, coloque dos mililitros de EDOT en una ampolla de cuarzo martimer. Conecte la ampolla a la válvula de aguja y envuélvalas con la cinta térmica. Conecte la ampolla a la cámara tubular, manteniendo abierta la válvula de aguja.A continuación, utilice pinzas largas para colocar sustratos de 1,3 centímetros por 2,5 centímetros adyacentes entre las dos entradas de vapor de reactivo. Luego, cierre el extremo de la cámara. En una campana extractora, cargue dos mililitros de bromo líquido en una ampolla oxidante de cuarzo.Equipe la ampolla con una válvula de aguja cerrada. Conecte la ampolla oxidante a la cámara a través de la válvula de aguja cerrada. A continuación, ponga en marcha la bomba de vacío con la válvula de entrada de gas inerte cerrada.Una vez que la presión de la cámara esté por debajo de 525 militorrs, llene el dewar de la trampa fría con nitrógeno líquido. Conecte la región de calentamiento martimer envuelta en cinta térmica a un controlador de temperatura. Cuando la cámara alcance la presión de procesamiento de 52,5 militorres, ajuste el calentador martimer a 80 grados Celsius.Calentar a esa temperatura durante unos diez minutos para vaporizar el martimer. Luego, abra la válvula de aguja oxidante solo ligeramente, ya que el bromo líquido es altamente volátil. Controle la deposición de las películas azules de PE-DOT para que cuando los flims hayan alcanzado el grosor deseado, cierre las válvulas de aguja de martín y oxidante, apague la cinta calefactora y permita que la cámara se enfríe a temperatura ambiente al vacío.Luego, abra la válvula de entrada de gas inerte y detenga la bomba de vacío. Cuando se usa bromo como oxidante, no es necesario enjuagar. El espesor máximo de la película de cloro denominado polyproDOT se observó a unas dos pulgadas de la entrada de la ampolla martimer.Para caracterizar la morfología se utilizó la microfibra de fuerza atómica. La conductividad de una película de cloro de 100 nanómetros de espesor denominada polyproDot fue de 106 siemans por centímetro. La eliminación del cloruro de hierro 3 residual se confirmó con espectroscopia de fotoelectrones de rayos X, lo que indica que la conductividad proviene únicamente del polímero.Las películas de cloro denominadas PTT se depositaron en papel, tela de pana y tela de algodón de la ciudad, lo que finalmente hizo que los sustratos blancos prístinos parecieran de color rojo oscuro. La microscopía electrónica de barrido indicó que las películas eran uniformes en conforme a las tres superficies texturizadas a escala micrométrica. La espectroscopia UV vis del cloro denominado polyproDot y el bromo denominado PEDOT films, mostró amplias bandas de absorción sin rasgos distintivos más allá de los 600 nanómetros, lo que indica que las películas permanecieron en forma P después de la eliminación del exceso de oxidante con metanol.Esta banda no se observó para el cloro denominado PTT, lo que indica que fue completamente D-apodado durante el enjuague con metanol. Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en 2 horas, si se realiza correctamente. Tras su desarrollo, esta técnica permitió a los investigadores transformar tejidos y fibras comerciales en componentes electrónicos, simplemente recubriéndolos con películas poliméricas conductoras o semiconductoras en nuestra cámara.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Chemistry

Química

Se presenta un procedimiento para realizar la electropolimerización reductiva de compuestos que contienen vinilo en electrodos recubiertos de óxido de estaño dopados con carbono vítreo y flúor. Se incluyen recomendaciones sobre configuraciones de celdas electroquímicas y procedimientos de resolución de problemas. Aunque no se describe explícitamente aquí, la electropolimerización oxidativa de compuestos que contienen pirrol sigue procedimientos similares a la electropolimerización reductora a...

Reductiva electropolimerización de un poli-piridilo Complex contiene vinilo sobre carbón vítreo y dopado con flúor óxido de estaño Electrodos

Describimos un método para la fabricación de películas poliméricas de gran superficie (hasta 13 cm de diámetro) y ultrafinas (tan finas como 8 nm). En lugar de utilizar una capa intermedia de sacrificio para deslaminar la película de su sustrato, utilizamos un tratamiento de superficie autolimitado adecuado para áreas arbitrariamente grandes.

La fabricación de superficies de gran autoportante ultrafinos Polymer Films

En este artículo describimos la síntesis interfacial de polímeros microporosos conjugados (CMP) en sustratos de sacrificio, y la disolución del sustrato para la preparación de nanomembranas CMP independientes. Además, describiremos cómo las frágiles nanomembranas pueden ser transferidas a otros sustratos.

Síntesis de capa por capa y Transferencia de Independientes conjugados microporosas de polímero nanomembranes

Se describe un método para la polimerización de radicales de transferencia de átomos de monómeros de vinilo funcionalizados utilizando perileno como fotocatalizador de luz visible.

Transferencia átomo de polimerización por radicales de monómeros funcionalizados vinilo Uso de perileno como fotocatalizador luz visible

Se presenta un protocolo para la síntesis y preparación de nanopartículas compuestas por polímeros electroactivos.

Propiedades Electroactivos Polymer Nanopartículas Exponer fototérmica

Métodos de fabricación de superficie para depósito con motivos de nanómetro gruesos pinceles o micrones espesor, películas del reticulado de un copolímero de bloque de azlactone se divulgan. Se discuten los pasos experimentales críticos resultados representativos y limitaciones de cada método. Estos métodos son útiles para crear interfaces funcionales con características físicas a medida y regulable reactividad superficial.

Fabricación de superficies reactivas con cepillo y reticulado de copolímeros de bloque funcionalizados Azlactone

Presentamos un procedimiento para la transferencia altamente controlada y libre de arrugas de películas delgadas de copolímero de bloque sobre sustratos de soporte porosos utilizando una cámara de drenaje impresa en 3D. El diseño de la cámara de drenaje es de importancia general para todos los procedimientos que implican la transferencia de películas macromoleculares a sustratos porosos, que normalmente se hace a mano de una manera irreproducible.

Procedimiento para la transferencia de películas de polímeros a sustratos porosos con defectos minimizados

Aquí se presenta un protocolo para la fabricación de diodos orgánicos emisores de luz eficientes, simples y depositados en solución con bajo roll-off.

Desarrollo de OLEDs eficientes a partir de la deposición de soluciones

Este artículo describe una técnica simple para recubrir nanofibras PAN electrohiladas con polímeros electroactivos utilizando deposición de vapor. Se investigaron los efectos del oxidante FeCl₃ en la deposición de recubrimientos de poli(3,4-etilendioxitiofeno) en PAN para comprender y optimizar el crecimiento del polímero, el diámetro de la fibra y la resistencia mecánica general de las esteras de nanofibras.

Deposición en fase de vapor de poli(3,4-etilendioxitiofeno) electroactivo en nanofibras de polímeros básicos electrohilados

Aquí se describen los procedimientos de plasma mayor deposición de vapor químico de perfluoroalcanos sobre materiales microporosos tales como armazones organometálicos para mejorar su estabilidad y la hidrofobicidad. Además, las pruebas de penetración de cantidades de miligramos de muestras se describe en detalle.

Preparación de hidrófobos orgánicos marcos de metal a través de Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition de perfluoroalcanos para la eliminación de amoniaco

Aprende a depositar películas de polímeros conductores sobre sustratos rugosos mediante deposición de vapor reactivo. Este método permite fabricar dispositivos electrónicos textiles innovadores con recubrimientos conformes uniformes.

Deposición de Vapor reactivo de polímero conjugado películas sobre sustratos de arbitrarias

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