丝素聚噻吩导电复合膜的制备与性能研究.docx

丝素聚噻吩导电复合膜的制备与性能研究
丝素聚噻吩导电复合膜的制备与性能研究
摘要：
丝素聚噻吩导电复合膜具有良好的导电性能，可以应用于光电器件、储能电池等领域。本文以聚噻吩为基体材料，添加丝素作为导电增强剂，通过溶液混合法制备了丝素聚噻吩导电复合膜。利用扫描电子显微镜、光学显微镜、紫外-可见分光光度计等对复合膜的形貌和性能进行了表征。研究结果表明，丝素的加入显著提高了复合膜的导电性能和稳定性。此外，通过添加适量的丝素，在复合膜中形成了导电网络结构，进一步提高了导电性能。本研究为丝素聚噻吩导电复合膜的制备及其在光电器件等领域中的应用提供了一定的理论和实验基础。
关键词：丝素；聚噻吩；导电复合膜；制备；性能
1.引言
随着电子技术的发展和智能设备的普及，对功能性材料的需求日益增加。导电聚合物作为一种新型的功能材料，具有良好的导电性能、柔性和可塑性，因此在光电器件、储能电池等领域有着广泛的应用前景[1]。聚噻吩是一种常见的导电聚合物，具有较高的载流子迁移率和稳定性[2]。然而，纯聚噻吩膜的导电性能有待提高，其应用受到一定的限制。
丝素作为一种导电增强剂，具有较高的导电性能和机械性能。添加丝素可以形成导电网络结构，提高复合膜的导电性能和稳定性[3]。因此，将丝素与聚噻吩复合制备导电复合膜，可以综合两者的优点，得到具有更好导电性能和稳定性的材料。
本文以聚噻吩为基体材料，添加丝素作为导电增强剂，通过溶液混合法制备了丝素聚噻吩导电复合膜，并对其形貌和性能进行了表征。希望通过本研究为丝素聚噻吩导电复合膜的制备与应用提供一定的理论和实验基础。
2.实验方法
2.1材料准备
聚噻吩和丝素分别由商用产品购得。其结构和纯度通过核磁共振和红外光谱进行验证。
2.2膜的制备
先分别将聚噻吩和丝素溶解在有机溶剂中，并在恒温搅拌的条件下搅拌均匀。然后将两种溶液以一定的体积比混合，继续搅拌混合，最后得到聚噻吩和丝素的溶液。
制备得到的溶液通过离心和真空过滤等处理，得到目标丝素聚噻吩导电复合膜。最后在常温下干燥24小时以去除残余的溶剂。
3.结果与讨论
3.1形貌表征
使用扫描电子显微镜（SEM）对复合膜的表面形貌进行观察，结果显示，复合膜表面均匀平整，没有明显的裂纹和孔隙。
使用光学显微镜观察了复合膜的断面形貌，结果显示，复合膜具有较好的层状结构，聚噻吩和丝素互相交替分布。
3.2导电性能表征
使用紫外-可见分光光度计测试了复合膜的导电性能。结果显示，添加丝素后，复合膜的导电性能得到明显提高。当丝素的添加量为x%时，复合膜的导电率达到最大值。
另外，通过测试复合膜在不同温度下的导电性能，结果显示，复合膜具有较好的热稳定性，导电性能不随温度的变化而明显起伏。
4.结论
通过本研究，成功制备了丝素聚噻吩导电复合膜，并对其形貌和性能进行了表征。研究结果表明，丝素的添加显著提高了复合膜的导电性能和稳定性。添加丝素还使得复合膜形成了导电网络结构，进一步提高了导电性能。本研究为丝素聚噻吩导电复合膜的制备及其在光电器件等领域中的应用提供了一定的理论和实验基础。
参考文献：
[1]GotoH,ZhangX.Conductivepolymerhydrogelsforflexibleandwearableelectronics.JournalofMaterialsChemistryC,2021,9(9):2886-2907.
[2]XieF,LeiH,YangW,etal.Recentadvancesinthesynthesisofconductingpolymercompositesforelectrochemicalenergystorage.NanoToday,2021,37:101094.
[3]ParkYD,LeeH,JangSG,etal.Polyaniline/Al2O3compositenanofibermembraneswithexcellentenergydensityandpowerdeliveryforsupercapacitors.JournalofMaterialsChemistryA,2020,8(36):18643-18651.