[發明專利]一種高取向的導電高分子薄膜的制備方法、所制得的薄膜及其應用

有效

• 申請號: 201310395460.4
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103451698A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 閆壽科;任忠杰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C25D9/02
• 分類號: C25D9/02;H01L51/00
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞

1.一種高取向的導電高分子薄膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括：用熔融拉伸法制備高取向的聚合物薄膜，然后用該聚合物薄膜修飾電化學聚合用的電極，然后將導電聚合物單體在該修飾的電極上進行電化學聚合形成所述的高取向的導電高分子薄膜。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述電化學聚合，包括陽極聚合法和陰極聚合法；優選地，所述聚合采用三電極體系：參考電極，工作電極和對電極；所述對電極和工作電極優選表面平整的薄片電極，如ITO、Ti片、Au片、Ag片等；所述參考電極優選Ag/Ag⁺無水電極；其中，優選所述工作電極是上述修飾的電極。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述電極修飾步驟具體是：熔融拉伸方法制備的高取向的聚合物薄膜通過靜電力作用粘附在電極表面；其中，所有可通過熔融拉伸方法制備高取向薄膜的聚合物均可用于修飾電極，如：PE、PP、PVDF等。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述單體為：可電化學偶聯的有機半導體小分子，如：吡咯及其衍生物，噻吩及其衍生物，苯胺及其衍生物，咔唑及其衍生物，噻唑及其衍生物等；優選地，所述單體在電化學聚合的濃度為0.1-10mg.ml^-1,優選0.5-3mg.ml^-1。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述電化學聚合中的電解質優選季銨鹽類和高氯酸鹽類，更優選六氟化磷四正丁基胺，高氯酸四正丁基胺，四氟化硼四正丁基胺，三氟甲基磺酸四正丁基胺等；優選地，所述電解質的濃度一般在0.01-1mol.l^-1,優選0.1-0.5mol.l^-1。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法具體是：

先采用如上所述的方法修飾電極，并搭建三電極體系，然后按照上述要求的單體的濃度、電解質的濃度配置聚合溶液，采用循環伏安的方法進行陽極或陰極聚合。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述方法中，在采用循環伏安的方法進行陽極或陰極聚合的聚合完成后，將在電極上聚合的取向薄膜用所選的溶劑進行沖洗3-5次去除未聚合的單體和電解質，然后真空干燥去除溶劑即可得到所述的高取向的導電高分子薄膜。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的制備方法，其特征在于，所制備的高取向的導電高分子薄膜的厚度可調節在10nm-2mm之間，優選20nm-1mm，更優選30nm-80μm，還更優選30nm-2μm；所制備的高取向的導電高分子薄膜的導電率的各向異性比在10-1000之間，優選20-900之間，更優選30-800之間，還更優選40-600之間。

9.一種由權利要求1至8中任一項所述的方法制備得到的高取向的導電高分子薄膜，即一種高取向度且取向均勻的導電高分子晶體薄膜，所述導電高分子晶體薄膜的厚度可調節在10nm-2mm之間，優選20nm-1mm，更優選30nm-80μm，還更優選30nm-2μm；其導電率的各向異性比在10-1000之間，優選20-900之間，更優選30-800之間，還更優選40-600之間。

10.權利要求9所述的導電高分子薄膜的用途，其應用于發光二極管，太陽能電池和場效應晶體管等領域。