CN111607199B - 一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于原位掺杂的聚噻吩衍生物导电薄膜及其制备方法和应用，属于有机光电材料技术领域。本发明所述制备方法采用气相渗透技术，有效实现了将MoCl5作为前驱体通过气相渗透循环，对聚噻吩衍生物初始薄膜进行原位掺杂改性，其中，通过调节不同的气相渗透循环次数实现对基体材料中渗透厚度的控制，保证制得的聚噻吩衍生物导电薄膜的结构可控性和稳定性，本发明公开的制备方法工艺简单、操作简便，且经本发明公开的制备方法制得的聚噻吩衍生物导电薄膜，具有电导率优异、渗透厚度可控、材料性能稳定的特点，其改性后的电导率比基体材料提高了4个数量级，因此能够应用于多种电子器件中，在本领域中具有很好的应用价值和工业应用前景。

Description

一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜及其制备方 法和应用
技术领域
本发明属于有机光电材料技术领域，涉及一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，由于导电聚合物在室温下具有较高的电导率、柔韧性好、易于合成、原料来源丰富及对环境无污染等优势，已被广泛应用于各种电子器件中，而为了提高上述电子器件的效率和使用寿命，最关键的是制备一种掺杂可控、结构及电学性质稳定的高导电聚合物薄膜。目前，研究较多的导电聚合物包括：聚苯胺、聚吡咯及聚噻吩等。由于具有较高空穴迁移率及环境稳定性，聚噻吩类导电聚合物是现阶段科研工作者的研究热点。
目前，聚噻吩及其衍生物类聚合物掺杂改性的主要方法包括：传统“液相掺杂”和“自组装成膜”。“液相掺杂”不仅会给聚合物基体中引入各种有机溶剂及其他杂质，而且会形成难以溶解的聚集体，这些均对聚合物的形貌结构产生影响，不利于制备高质量固体聚合物薄膜。“自组装成膜”是一种应用于各种有机半导体的表面改性技术，掺杂过程成功避免了各种有机溶剂对聚噻吩薄膜形貌结构的影响，但其掺杂过程的不可控性及改性后聚合物薄膜的不稳定性在很大程度上限制了它的普适性。为了克服实际制备中遇到的这些负面影响，“气相渗透”(Vapor Phase Infiltration，VPI)技术作为聚合物原位掺杂改性的一种有效方法，逐渐受到科研工作者的关注。“气相渗透”是一种基于原子层气相沉积(AtomicLayer Deposition，ALD)的材料改性过程，其中，该过程不会引入各种溶剂分子，成功避免液相环境对聚合物形貌结构的影响，渗透过程中，气相前驱体分子渗透进入聚合物基体中，并与其骨架结构中的官能团发生反应，从而制备出新型的有机-无机杂化材料。近年来，科研工作者逐渐尝试采用气相渗透技术对聚合物材料进行改性，例如有研究报道了将气相渗透技术用于提高聚合物的机械性能。
针对聚噻吩衍生物聚合物而言，其较低的导电性能限制了该类材料在实际中的具体应用，因此研究一种适用于聚噻吩衍生物的改性方法以提高其电导率，在本领域技术中具有很高的研究价值和应用前景。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在问题，本发明的目的在于提供一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜及其制备方法和应用。本发明成功将气相渗透(VPI)技术应用于聚噻吩衍生物的原位掺杂改性中，该制备方法简单有效，最终制得材料状态稳定、导电性优异的聚噻吩衍生物导电薄膜，具有很高的工业化应用价值。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，包括：采用气相渗透技术，以MoCl5作为前驱体，通过气相渗透循环将MoCl5对聚噻吩衍生物初始薄膜进行原位掺杂改性，制备得到基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜；
其中，通过改变气相渗透循环的循环次数，能够实现对聚噻吩衍生物导电薄膜中MoCl5的渗透厚度的控制。
优选地，上述气相渗透循环的具体操作包括：
1)将聚噻吩衍生物初始薄膜放入气相渗透装置的反应腔室内，将该反应腔室的压强控制为40-60Pa后，以流量为40-60sccm通入惰性气体；
2)将前驱体MoCl5脉冲3-5s进入该反应腔室内，然后将聚噻吩衍生物初始薄膜在前驱体MoCl5中曝光90-120s，最后使用惰性气体吹扫40-60s；
其中，通过重复步骤2)，实现多次气相渗透循环的操作。
进一步优选地，所述渗透循环过程中，该反应腔室内温度为70-85℃，压力为10000～12000Pa。
优选地，聚噻吩衍生物初始薄膜采用溶液流延法制得，具体操作包括：
a)将聚噻吩衍生物于良溶剂中完全溶解，得到混合溶液；
b)将混合溶液涂布于可剥离载体上，加热干燥后制得聚噻吩衍生物初始薄膜。
进一步优选地，步骤a)中，聚噻吩衍生物与良溶剂的混合用量比为27-33mg：1ml。
进一步优选地，所述良溶剂为1,2-二氯苯或氯仿。
本发明还公开了采用上述制备方法制得的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜。
优选地，所述薄膜的电导率达到0.342S/cm。
本发明还公开了采用上述基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜用于制备电子器件的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开的一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，采用了一种简单、高效的方式，利用基于原子层沉积的单前驱体低温气相渗透技术，将气相前驱体分子渗透进入聚合物基体中，与聚合物链结构中的官能团发生反应，实现MoCl5对聚噻吩衍生物初始薄膜进行原位掺杂改性。该制备方法通过直接采用MoCl5作为前驱体进行气相渗透循环，避免了相比传统“液相掺杂”和“自组装成膜”方法中存在杂质残留的问题；同时，本发明公开的制备方法能够通过气相渗透循环次数的调整，实现对渗透厚度的控制，避免了传统方法中存在的改性后薄膜结构组成不可控的问题；同时，聚噻吩衍生物中噻吩环上的硫原子，与MoCl5中的钼原子结合，形成稳定性较高的Mo-S键，极大地提高了薄膜的电导率，且能够保持薄膜材料的形貌结构稳定性。因此，本发明公开的制备方法，具有操作简单、掺杂过程可控及改性后聚合物薄膜结构及性质稳定的优点，改性后极大地提高了材料的电导率，因而具有很高的工业化应用前景和使用效益。
进一步地，本发明的制备方法中，通过渗透-吹扫的循环渗透操作，并明确了曝光和吹扫时间，在确保前驱体MoCl5与聚合物薄膜充分反应的前提下，避免了多余的前驱体MoCl5在聚合物薄膜表面沉积而不利于原位掺杂改性的反应程度，同时有利于后续气相渗透循环中反应程度的进行。
进一步地，本发明通过将反应腔室内温度为70-85℃、压力为10000～12000Pa，是由于MoCl5在室温下是固体，而本发明采用的是气相渗透循环，因此需要将前驱体MoCl5加热到70-85℃、并维持在该压力状态下，才能获得合理的蒸汽压力和反应状态温度，进而确保对初始薄膜的渗透及改性效果。
进一步地，本发明通过采用溶液流延法制备聚噻吩衍生物初始薄膜，并具体提供了聚噻吩衍生物与良溶剂的混合用量比，使得聚噻吩衍生物初始薄膜具有一定的厚度，有利于MoCl5的渗入和反应结合，提升薄膜材料的原位掺杂改性效果。
本发明还公开了采用上述制备方法制得的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜，是一种新型的有机-无机杂化材料。该改性后的薄膜材料与初始薄膜材料相比，由于MoCl5中的钼原子与噻吩环上的硫原子结合形成Mo-S键，改变了电子状态，从而较大程度的提高了电导率，其电导率与初始薄膜相比提高了4个数量级，能够达到0.342S/cm。通过调节气相渗透循环的循环次数得到不同MoCl5渗透厚度的聚噻吩衍生物导电薄膜，其电导率均有不同程度的提高，且改性后的薄膜材料表面形貌结构稳定，因此本发明公开所述基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜，能够作为导电薄膜材料投入到实际应用中，并具有非常可观的经济效益。
本发明还公开了采用上述基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜用于制备电子器件的应用，最终制得的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜具有稳定均匀的材料表面形貌，且与聚噻吩衍生物初始薄膜相比起导电率显著提升，因此最终制得的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜能够能够很好地应用于各种电子器件中，如场效应晶体管、发光二极管、太阳能光电板等。
附图说明
图1为本发明实施例1中PBTTT(聚(2,5-双(3-十四烷基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩)薄膜气相渗透前后的SEM图；其中，(a)为未经原位掺杂改性的PBTTT薄膜；(b)为经MoCl5原位掺杂改性后的PBTTT薄膜；
图2为本发明实施例1中进行不同循环次数(100、200、300、400)的气相渗透掺杂后PBTTT薄膜的I-V曲线；
图3为本发明实施例2中进行不同循环次数(100、200、300、400)的气相渗透掺杂后PBTTT薄膜的I-V曲线；
图4为本发明实施例1和实施例2中所制得的原位掺杂改性后的PBTTT薄膜在不同渗透循环次数下的电导率的变化曲线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明的具体实施例部分中，选择PBTTT初始薄膜作为聚噻吩衍生物初始薄膜，采用气相渗透技术，以MoCl5作为前驱体，通过气相渗透循环将MoCl5对PBTTT初始薄膜进行原位掺杂改性，制备得到基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜。
实施例1
本发明公开了一种基于原位掺杂的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
①将绝缘玻璃片(1.5cm×1.5cm)用去离子水、丙酮和酒精依次超声清洗数次后让其干燥备用；
②在准备初始薄膜过程中，用电子天平称取30mg的PBTTT(聚(2,5-双(3-十四烷基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩)，而后将其溶于1ml的1,2-二氯苯(DCB)中得到均匀溶液，将所得溶液滴涂在准备好的玻璃片上，然后在70℃焙烧12h，制得PBTTT初始薄膜；
③最后将制备好的PBTTT初始薄膜放入ALD设备的反应腔室中，用MoCl5对其进行气相渗透循环实现原位掺杂改性，一个渗透循环包括(前驱体MoCl5脉冲5s进入反应腔室、将聚合物衬底曝光在前驱体下120s、最后用N2吹扫60s)，此过程中可以通过改变不同循环次数来控制PBTTT导电薄膜中MoCl5的渗透厚度；
在本实施例的渗透循环过程中，反应腔室内的温度为80℃，压力为10000～12000Pa。
经以上三个步骤后，得到基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜。
实施例2
本发明公开了一种基于原位掺杂的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
①将绝缘玻璃片(1.5cm×1.5cm)用去离子水、丙酮和酒精依次超声清洗数次后让其干燥备用；
②在准备初始薄膜过程中，用电子天平称取30mg的PBTTT，而后将其溶于1ml的氯仿(CHCl3)中得到均匀溶液，将所得溶液滴涂在准备好的玻璃片上，然后在70℃焙烧12h，制得PBTTT初始薄膜；
③最后将制备好的PBTTT初始薄膜放入ALD设备的反应腔室中，用MoCl5对其进行气相渗透循环实现原位掺杂改性，一个渗透循环包括(前驱体MoCl5脉冲5s进入反应腔室、将聚合物衬底曝光在前驱体下120s、最后用N2吹扫60s)，此过程中可以通过改变不同循环次数来控制PBTTT导电薄膜中MoCl5的渗透厚度；
在本实施例的渗透循环过程中，反应腔室内的温度为80℃，压力为10000～12000Pa；
经以上三个步骤后，得到基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜。
实施例3
本发明公开了一种基于原位掺杂的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
①将绝缘玻璃片(1.5cm×1.5cm)用去离子水、丙酮和酒精依次超声清洗数次后让其干燥备用；
②在准备初始薄膜过程中，用电子天平称取27mg的PBTTT，而后将其溶于1ml的氯仿(CHCl3)中得到均匀溶液，将所得溶液滴涂在准备好的玻璃片上，然后在70℃焙烧12h，制得PBTTT初始薄膜；
③最后将制备好的PBTTT初始薄膜放入ALD设备的反应腔室中，用MoCl5对其进行气相渗透循环实现原位掺杂改性，一个渗透循环包括(前驱体MoCl5脉冲3s进入反应腔室、将聚合物衬底曝光在前驱体下90s、最后用N2吹扫40s)，此过程中可以通过改变不同循环次数来控制PBTTT导电薄膜中MoCl5的渗透厚度；
在本实施例的渗透循环过程中，反应腔室内的温度为70℃，压力为10000～12000Pa；
经以上三个步骤后，得到基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜。
实施例4
本发明公开了一种基于原位掺杂的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
①将绝缘玻璃片(1.5cm×1.5cm)用去离子水、丙酮和酒精依次超声清洗数次后让其干燥备用；
②在准备初始薄膜过程中，用电子天平称取33mg的PBTTT，而后将其溶于1ml的1,2-二氯苯(DCB)中得到均匀溶液，将所得溶液滴涂在准备好的玻璃片上，然后在70℃焙烧12h，，制得PBTTT初始薄膜；
③最后将制备好的PBTTT初始薄膜放入ALD设备的反应腔室中，用MoCl5对其进行气相渗透循环实现原位掺杂改性，一个渗透循环包括(前驱体MoCl5脉冲3s进入反应腔室、将聚合物衬底曝光在前驱体下100s、最后用N2吹扫50s)，此过程中可以通过改变不同循环次数来控制PBTTT导电薄膜中MoCl5的渗透厚度；
在本实施例的渗透循环过程中，反应腔室内的温度为85℃，压力为10000～12000Pa；
经以上三个步骤后，得到基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜。
上述实施例中，在手套箱中将MoCl5装入药品瓶中，然后在ALD设备中用加热套在药品瓶外部加热至气化，进而进行气相渗透循环。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，是实施例1中所述用MoCl5对PBTTT初始薄膜进行气相渗透的原位掺杂改性前后的SEM图。对比(a)和(b)可以看出，PBTTT初始薄膜的形貌结构几乎不受VPI过程的影响，经MoCl5的原位掺杂改性后的薄膜表面，其粗糙度稍微有所提高，这一现象可以解释为，由于MoCl5***聚合物基体，进行原位掺杂改性反应后，导致聚合物链结构发生轻微膨胀，因此很可能在局部发生微弱的应力释放，因此从SEM图中可以看出改性前后薄膜材料的表面形貌几乎没有影响。
参见图2，是实施例1中溶于氯仿得到的PBTTT初始薄膜，并对其进行不同循环次数的气相渗透，而后测试了I-V曲线，可以看出随着循环次数的不同，制得的基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜的电导率也呈现不同程度的增加，因此证实了本专利采用气相渗透MoCl5用于原位掺杂改性PBTTT初始薄膜的可能性。
参见图3，是实施例2中溶于1,2-二氯苯得到的PBTTT初始薄膜，且进行不同循环次数的气相渗透，得到的I-V曲线，与图2相似的是，随着循环次数的不同，制得的基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜的电导率也呈现不同程度的增加。
本发明公开了聚合物薄膜的电学性能的测定是通过电导率测试来定量分析：
参见图4，是实施例1和实施例2中制得的基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜在不同渗透循环次数下的电导率的变化曲线，可以看出，原位掺杂改性后的PBTTT导电薄膜的电导率与渗透周期的数量呈非线性相关，整体呈明显升高，且溶于氯仿(实施例2)和1,2-二氯苯(实施例1)得到的薄膜及进行改性后，分别在300cy和200cy到达了最大值0.342S/cm和0.156S/cm。显然可以得出，选择MoCl5作为掺杂剂对PBTTT初始薄膜进行原位掺杂改性，极大地提高了基体材料电导率。
综上所述，本研究采用一种有效的方式，基于原子层沉积的低温气相渗透对聚噻吩衍生物初始薄膜的原位掺杂改性，即在实施例中，利用基于原子层沉积的单前驱体低温气相渗透对聚合物薄膜PBTTT进行原位掺杂改性，将前驱体分子与聚合物衬底接触，并将其吸附进聚合物内，在聚合物内进行扩散并与聚合物内部的聚合物链进行反应，极大地提高了薄膜的电导率，且通过掺杂对薄膜的形貌结构影响较小。最终制得的基于原位掺杂改性的PBTTT导电薄膜一种新型的有机-无机杂化材料。首先，相比传统的“液相掺杂”和“自组装成膜”的方法，“气相渗透”(VPI)是一种基于原子层沉积(ALD)的材料改性过程，掺杂过程可控及改性后聚合物薄膜结构及性质稳定，其中，气相前驱体分子渗透进入聚合物基体中，并与其骨架结构中的官能团发生反应，进而制备新型有机-无机杂化材料。
上述实施例1-4中，PBTTT初始薄膜是多孔聚合物材料，能够有效的通过气相渗透MoCl5对其进行原位掺杂改性，其中，PBTTT作为路易酸碱，MoCl5作为路易斯酸，两者发生反应，噻吩环上的硫原子有孤电子对，与钼结合形成Mo-S键，改变了电子状态，从而提高了电导率。改性后PBTTT薄膜的电导率与其初始薄膜样品相比提高了4个数量级，其电导率能够达到0.342S/cm。因此，最终制得的基于原位掺杂的聚噻吩衍生物导电薄膜能够很好地应用于各种电子器件的制备研发中，如场效应晶体管、发光二极管、太阳能光电板等。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括：采用气相渗透技术，以MoCl5作为前驱体，通过气相渗透循环将MoCl5对聚噻吩衍生物初始薄膜进行原位掺杂改性，制备得到基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜；
其中，通过改变气相渗透循环的循环次数，能够实现对聚噻吩衍生物导电薄膜中MoCl5的渗透厚度的控制；
所述气相渗透循环的操作包括：
1）将聚噻吩衍生物初始薄膜放入气相渗透装置的反应腔室内，将该反应腔室的压强控制为40-60Pa后，以流量为40-60sccm通入惰性气体；
2）将前驱体MoCl5脉冲3-5s进入该反应腔室内，然后将聚噻吩衍生物初始薄膜在前驱体MoCl5中曝光90-120s，最后使用惰性气体吹扫40-60s；
其中，通过重复步骤2），实现多次气相渗透循环的操作；
所述渗透循环过程中，该反应腔室内温度为70-85℃，压力为10000-12000Pa。
2.根据权利要求1所述的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，其特征在于，聚噻吩衍生物初始薄膜采用溶液流延法制得，具体操作包括：
a）将聚噻吩衍生物于良溶剂中完全溶解，得到混合溶液；
b）将混合溶液涂布于可剥离载体上，加热干燥后制得聚噻吩衍生物初始薄膜。
3.根据权利要求2所述的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，其特征在于，步骤a）中，聚噻吩衍生物与良溶剂的混合用量比为27-33mg：1mL。
4.根据权利要求3所述的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜的制备方法，其特征在于，良溶剂为1,2-二氯苯或氯仿。
5.采用权利要求1~4中任意一项所述的制备方法制得的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜。
6.根据权利要求5所述的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜，其特征在于，所述薄膜的电导率达到0.342 S/cm。
7.采用权利要求5所述的基于原位掺杂改性的聚噻吩衍生物导电薄膜在制备电子器件中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113429605B (zh) * 2021-06-28 2022-08-05 复旦大学 聚合物半导体薄膜及其制备方法、气体传感器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102760835A (zh) * 2011-04-27 2012-10-31 苏州大学 有机光伏器件的制作方法
US20190318879A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-17 Avx Corporation Solid Electrolytic Capacitor Containing A Sequential Vapor-Deposited Interior Conductive Polymer Film
CN110616413A (zh) * 2019-09-17 2019-12-27 安阳师范学院 一种基于原子层沉积工艺的大面积二硫化铪薄膜制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102760835A (zh) * 2011-04-27 2012-10-31 苏州大学 有机光伏器件的制作方法
US20190318879A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-17 Avx Corporation Solid Electrolytic Capacitor Containing A Sequential Vapor-Deposited Interior Conductive Polymer Film
CN110616413A (zh) * 2019-09-17 2019-12-27 安阳师范学院 一种基于原子层沉积工艺的大面积二硫化铪薄膜制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"化学气相沉积二硫化钼薄膜的研究进展";谢文峰 等;《武汉理工大学学报》;20160430;第38卷(第4期);第31-37页 *

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