Введение в PEDOT-TMA
Поли(3,4-этилендиокситиофен)-тетраметакрилат, более известный как PEDOT-TMA, представляет собой проводящий полимер p-типа, который основан на мономере 3,4-этилендиокситиофен (EDOT). Эта модификация структуры PEDOT обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным PEDOT и его комбинацией с полимером PSS.
Преимущества PEDOT-TMA
Одним из ключевых достоинств PEDOT-TMA является его способность диспергироваться в органических растворителях, что делает его более универсальным для различных применений. Кроме того, этот полимер не вызывает коррозии, что значительно расширяет его область применения.
История разработки
PEDOT-TMA был разработан в рамках контракта с Национальным научным фондом и впервые был представлен широкой публике 12 апреля 2004 года. Его торговое название — Oligotron. Важным моментом в истории PEDOT-TMA стало его упоминание в статье «Next Stretch for Plastic Electronics», опубликованной в журнале Scientific American в 2004 году. Патент на этот полимер был выдан Патентным ведомством США 22 апреля 2008 года, что подтверждает его уникальность и значимость в области материаловедения.
Структура и физические свойства
Одной из отличительных черт PEDOT-TMA является его структура. В отличие от исходного полимера PEDOT, который имеет открытые концы, PEDOT-TMA закрыт на обоих концах. Это ограничение длины полимерной цепи делает его более растворимым в органических растворителях, что является важным фактором для многих промышленных процессов.
Метакрилатные группы, расположенные на концах полимера, открывают возможности для дальнейшей химической модификации, включая сшивание с другими полимерами или материалами, что позволяет создавать новые композитные материалы с улучшенными свойствами.
Физические свойства PEDOT-TMA также заслуживают внимания. Объемная проводимость этого полимера составляет от 0,1 до 0,5 См/см, а поверхностное сопротивление варьируется от 1 до 10 МОм/кв. м. Эквивалентный вес метакрилата находится в диапазоне 1360-1600 г/моль.
Химический состав пленки PEDOT-TMA был исследован с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS). Результаты показали, что относительные весовые проценты углерода (C), кислорода (O) и серы (S) составляют 51,28%, 35,37% и 10,43% соответственно. Также в пленке было обнаружено 2,92% железа (Fe), что может указывать на возможные примеси или добавки, используемые в процессе синтеза.
Применение PEDOT-TMA
Применение PEDOT-TMA охватывает широкий спектр устройств и материалов, что делает его важным компонентом в различных отраслях. В научной и патентной литературе описаны несколько инновационных устройств, в которых PEDOT-TMA играет ключевую роль. Например, его используют в производстве органических солнечных элементов, где он служит в качестве проводящего слоя, обеспечивая эффективный перенос заряда.
Также PEDOT-TMA находит применение в сенсорах, дисплеях и других электронных устройствах, где требуется высокая проводимость и стабильность.