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聚(3，4-乙撑二硫噻吩)及其衍生物的合成与表征
摘要：
同是硫噻吩衍生物的聚(3，4-乙撑二硫噻吩)（PEDOT）及其衍生物具有良好的导电、导电稳定性和超级电容器等应用潜力，因此在聚合物复合材料、光电子学等领域中得到广泛的研究和应用。本文主要围绕PEDOT的合成方法、物理化学性质及其应用等方面展开论述，并对PEDOT衍生物的特性进行分析。
关键词：PEDOT，硫噻吩，导电性能，应用
一、引言
聚合物导电材料作为新型高性能机能材料在电子信息技术、新能源等领域具有重要应用，其中PEDOT是一类具有良好导电性、光学性能及稳定性的硫噻吩聚合物材料。PEDOT可以通过控制单体的反应条件、溶剂、聚合引发剂等多种途径进行量化合成。PEDOT材料的导电稳定性、电化学响应及应用基于化学合成方法和物理形态结构等因素多因素影响。PEDOT及其衍生物在光催化、场效应管、导电涂料、电荷储存等方面应用广泛，颇具潜力。
二、PEDOT的合成方法
PEDOT（聚(3，4-乙撑二硫噻吩)是通过原位聚合、化学聚合和电化学聚合等途径制备而得到的。原位聚合法是将硫噻吩单体在氧化剂的作用下在有机溶剂中进行反应得到PEDOT的途径，反应溶液绿色呈现有机金属氧化合物的颜色。化学聚合法是先将单体硫噻吩在酸催化剂作用下引发聚合，并然后再加入氧化剂得到超分子PEDOT材料；而电化学聚合法则需通过电解电化学方法在电极表面逐层沉积PEDOT材料。
三、PEDOT的物理化学性质
PEDOT是一种典型的共轭聚合物材料。其物理化学性质与共轭聚合物相类似，可表现出良好的电子、空穴导电性。同时PEDOT具有优异的热稳定性、光学特性、导电稳定性及抗氧化性、耐潮湿等特性。PEDOT分子骨架上硫原子与电荷富集的苯环之间形成三维的导电通道，这样的导电响应是序列化的、多维的，因此PEDOT材料表现出优良的导电性能。同时PEDOT密度适中，介电常数适宜，可满足复合材料及涂层等领域的应用。
四、PEDOT的应用
PEDOT的电化学特性因其导电稳定性，做为电化学传感器有着较为广泛的应用。同时PEDOT材料具有优良的光学特性，擅长用作光的电催化剂。PEDOT还适用于导电涂层领域，具有良好的透明性和导电性，可改善产品表面导电性能。此外PEDOT在超级电容器、场效应管、太阳能电池、化学储能器等领域的应用也引起人们广泛关注。
五、PEDOT衍生物的研究
实际应用中PEDOT通常无法单独使用，而是通过与其它有机聚合物或无机材料混合，制备PEDOT的复合材料，增强其性能。PEDOT的功能化改性和衍生物合成也得到了广泛的研究。例如对PEDOT进行缩水甘油等串联反应以获得红外感光性能更好的PEDOT-PSS等衍生物。
六、总结
PEDOT及其衍生物是一类聚合物材料中具有优异性能，且应用潜力较大的硫噻吩聚合物。本文学习了PEDOT的合成方法、物理化学性质、应用等相关知识，并剖析了PEDOT衍生物的研究状况。在未来的研究中，更加精细的PEDOT化学微观特性解析、晶体制备等方面的研究也将对其应用领域的拓展及产业化应用具有重要意义。