Questa carta presenta un protocollo per la deposizione di vapore reattiva di poly(3,4-ethylenedioxythiophene), di poly(3,4-propylenedioxythiophene) e di poli (thieno [3,2 -b] tiofene) film su lastre di vetro e superfici ruvide, come tessuti e carta.
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Articolo metodologico
Deposizione di vapore reattiva di film polimerici coniugati su substrati arbitrari
In questo articolo
Sommario
Abstract
Dimostriamo un metodo di rivestimento conformally polimeri coniugati su substrati arbitrari utilizzando una camera di reazione personalizzati, a bassa pressione. Polimeri conduttivi, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) e poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT) e un polimero semiconduttore, poli (thieno [3,2 -b] tiofene) (PTT), sono stati depositati il non convenzionale altamente disordinata e substrati martellate con elevate superfici, quali carta, asciugamani e tessuti. Questo segnalato camera di deposizione è un miglioramento dei precedenti reattori del vapore perché il nostro sistema può ospitare monomeri sia volatili e non volatili, quali 3,4-propylenedioxythiophene e thieno [3,2 -b] tiofene. L'utilizzo di solidi e liquidi ossidanti sono anche dimostrato. Una limitazione di questo metodo è che manca un sofisticato in situ spessore monitor. Rivestimenti polimerici realizzati con i metodi di rivestimento basato su soluzione comunemente utilizzato, come rivestimento per rotazione e superficie l'innesto, spesso non sono uniformi o suscettibile di degradazione meccanica. Questo segnalato metodo di deposizione di vapore fase supera questi inconvenienti ed è una valida alternativa ai comuni metodi di rivestimento a base di soluzione. In particolare, film polimerici rivestito dal metodo segnalato sono uniformi e conformal su superfici ruvide, anche a una scala micrometrica. Questa funzionalità consente per la futura applicazione di polimeri vapor depositato in dispositivi elettronici su substrati flessibili e altamente strutturati.
Introduzione
Conducendo polimerici e materiali semiconduttori hanno proprietà uniche, come flessibilità1, elasticità2, trasparenza3, bassa densità,4 che offrono straordinarie opportunità per la creazione di nuova generazione dispositivi elettronici su substrati non tradizionali. Attualmente, molti ricercatori si sforzano di sfruttare le proprietà uniche di materiali polimerici per creare flessibile e/o elettronica indossabile5,6 e smart textiles7. Tuttavia, la capacità di conformally rivestire superfici a....
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Protocollo
Leggere MSDS per reagenti e seguire tutte le misure di sicurezza chimica come richiesto dalla vostra istituzione.
1. deposizione di Cl-PProDOT e Cl-PTT
- Costruire la struttura della camera di deposizione di vapore tubolari su misura come mostrato in Figura 1.
- Fare un 1/4-pollici (diametro esterno, O.D.) fusi quarzo ingresso laterale ad un tubo di quarzo fuso 2-pollici (diametro esterno). Fare una trappola a freddo con un tubo di acciaio inox di 1-in U-forma su misura e un pallone Dewar.
- Collegare il tubo di quarzo con un vacuometro e trappola a freddo utilizzando acciaio inossidabile....
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Risultati
Lo spessore del film di Cl-PProDOT formati su vetrini di 1,3 x 2,5 cm, collocati in posizioni discrete laterale lungo il tubo centrale sono stati misurati da un profilometro (Figura 3). Conducibilità sono stati calcolati dalle misure di resistività utilizzando una stazione di prova casa costruita quattro punti sonda. La conducibilità misurata di un film di Cl-PProDOT 100-nm spesso sulle lastre di vetro è 106 S/cm, che è sufficiente per qualificare questo film.......
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Discussione
Il meccanismo della reazione è polimerizzazione ossidativa. Metodi di rivestimento di polimero utilizzando lo stesso meccanismo includono elettropolimerizzazione17 e fase polimerizzazione18di vapore. Elettropolimerizzazione richiede un substrato conduttivo, manca il vantaggio del rivestimento uniforme e conformal ed è un metodo basato sulla soluzione ecologicamente scortese19. Il metodo di polimerizzazione di fase del vapore esistente è simile al met.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori riconoscono con gratitudine il sostegno finanziario da l'US Air Force Office of Scientific Research, sotto il numero di contratto FA9550-14-1-0128. T. L. A. ringrazia anche parziale supporto da David e Lucille Packard Foundation.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 3,4-etilendiossitiofene, 97% | Sigma Aldrich | 483028 | |
| 3,4-propilediossitiofene, 97% | Sigma Aldrich | 660485 | |
| Thieno[3,2-b]tiofene, 95% | Sigma Aldrich | 702668 | |
| FeCl3, 97% | Sigma Aldrich | 157740 | |
| Br2 | Sigma Aldrich |
Riferimenti
- Kaltenbrunner, M., et al. Ultrathin and lightweight organic solar cells with high flexibility. Nat. Commun. 3, 770(2012).
- Savagatrup, S., Printz, A. D., O'Connor, T. F., Zaretski, A. V., Lipomi, D. J. Molecularly Stretchable Electronics. Chem. Mater. 26, 3028-3041 (2014).
- Lee, J. -Y., Connor, S. T., Cui, Y., Peumans, P.
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Ristampe e permessi
