Este trabalho apresenta um protocolo para deposição de vapor reativas de poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene) e poli (tieno [3,2 -b] tiofeno) filmes sobre lâminas de vidro e substratos difíceis, tais como têxteis e papel.
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Artigo de método
Depósito de Vapor reativa dos filmes de polímeros conjugados em substratos arbitrários
Neste artigo
Resumo
Resumo
Vamos demonstrar um método de revestimento com polímeros conjugados em substratos arbitrários, utilizando uma câmara de reação personalizados, baixa pressão. Polímeros condutores, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) e poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT) e um polímero semicondutor, poli (tieno [3,2 -b] tiofeno) (PTT), foram depositados na não-convencionais altamente desordenada e substratos texturizados com áreas de superfície elevadas, tais como papel, toalhas e tecidos. Isso relatado câmara de deposição é uma melhoria dos reatores de vapor anterior porque nosso sistema pode acomodar monômeros voláteis e não-volátil, como 3,4-propylenedioxythiophene e tieno [3,2 -b] tiofeno. Utilização de sólidos e líquidos oxidantes também são demonstradas. Uma limitação deste método é que carece de sofisticado em situ monitores de espessura. Revestimentos de polímero feitos pelos métodos comumente utilizados baseados em solução de revestimento, tais como revestimento de rotação e superfície enxertia, muitas vezes não são suscetíveis à degradação mecânica ou uniforme. Isso relatado método de deposição de fase vapor supera os inconvenientes e é uma forte alternativa aos métodos comuns de revestimento baseado na solução. Notavelmente, filmes de polímero revestidos pelo método relatado são uniformes e conformal sobre superfícies ásperas, mesmo em uma escala de micrômetro. Esta característica permite a aplicação futura de polímeros de vapor depositado em dispositivos eletrônicos em substratos flexíveis e altamente texturizados.
Introdução
Realização de polímeros e materiais semicondutores têm propriedades únicas, tais como flexibilidade1, elasticidade2, transparência3e baixa densidade,4 que oferecem oportunidades extraordinárias para a criação de dispositivos eletrônicos de última geração em substratos não-tradicionais. Atualmente, muitos pesquisadores estão se esforçando para aproveitar as propriedades únicas de materiais poliméricos para criar flexível e/ou eletrônica wearable5,6 e têxteis inteligentes7. No entanto, a capaci....
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Protocolo
Leia o MSDS para reagentes e siga todas as medidas de segurança química, conforme exigido pela sua instituição.
1. deposição de Cl-PProDOT e Cl-PTT
- Construa a estrutura da câmara de deposição de vapor tubular Custom-Built conforme mostrado na Figura 1.
- Faça uma 1/4-pol. (diâmetro exterior, O.D.) fundida entrada lateral de quartzo para um tubo de quartzo fundido (O.D.) 2-in... Faça uma armadilha fria com um tubo de aço inoxidável de 1-pol. U-forma Custom-Built e um frasco de Dewar.
- Conecte o tubo de quartzo com um manómetro de vácuo e armadilha fria usando conectores de aço inoxidáve....
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Resultados
A espessura dos filmes de Cl-PProDOT formou-se em lâminas de vidro 1,3 cm x 2,5 cm, colocadas em posições laterais discretas ao longo do tubo central foram medidos por um perfilômetro (Figura 3). Condutividades foram calculadas de medições de resistividade, usando uma estação de teste de sonda de quatro pontos construídos em casa. A condutividade medida de uma película de Cl-PProDOT grossa 100 nm em lâminas de vidro 106 S/cm, que é suficiente para qualificar .......
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Discussão
O mecanismo da reação é polimerização oxidativa. Métodos de revestimento de polímero usando o mesmo mecanismo incluem electropolymerization17 e fase de polimerização18de vapor. Electropolymerization requer um substrato condutor, não possui a vantagem de revestimento conformal e uniforme e é um método baseado na solução do ambiente hostil19. O método de polimerização de fase vapor existente é semelhante ao método relatado aqui, mas só pode polimerizar.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores reconhecem com gratidão apoio financeiro proveniente nos força aérea escritório de investigação científica, sob o número do contrato FA9550-14-1-0128. T. A. L. também agradece apoio parcial pelo David e Lucille Packard Foundation.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 3,4-Etilenodioxitiofeno, 97% | Sigma Aldrich | 483028 | |
| 3,4-Propilenodioxifeno, 97% | Sigma Aldrich | 660485 | |
| Tieno[3,2-b]tiofeno, 95% | Sigma Aldrich | 702668 | |
| FeCl3, 97% | Sigma Aldrich | 157740 | |
| Br2 | Sigma Aldrich |
Referências
- 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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Reimpressões e permissões
