Поли(3,4-этилендиокситиофен)

ПЕДОТ

Поли(3,4-этилендиокситиофен) ( PEDOT или PEDT ; название по ИЮПАК поли(2,3-дигидротиено[3,4- b ][1,4]диоксан-5,7-диил)) — это проводящий полимер на основе 3,4-этилендиокситиофена или EDOT. Впервые был описан компанией Bayer AG в 1989 году. ^[1]

Полимер

PEDOT обладает многими полезными свойствами по сравнению с более ранними проводящими политиофенами, такими как 3-алкилтиофены . Например, полимер оптически прозрачен в проводящем состоянии и имеет высокую стабильность, умеренную ширину запрещенной зоны и низкий окислительно-восстановительный потенциал . ^{[2] [3]} Его основным недостатком является плохая растворимость , которая частично устраняется использованием композитных материалов, таких как PEDOT:PSS и PEDOT-TMA .

Полимер образуется путем окисления . Процесс начинается с образования катион-радикала мономера EDOT, [C ₂ H ₄ O ₂ C ₄ H ₂ S] ⁺ . Этот катион присоединяется к нейтральному EDOT с последующим депротонированием. Идеализированная конверсия с использованием пероксидисульфата показана ниже:

nC2H4O2C4H2S ₊ n _{( OSO3 ) 22−} ^→ [ C2H4O2C4S ] n + _{2nHOSO3−​}​_​​_​​_​​_​​_​ ​_​^​

Полимеризация обычно проводится в присутствии полистиролсульфоната (PSS), который действует как шаблон. PSS также обеспечивает противоион, который уравновешивает заряды в реакции и препятствует образованию побочных продуктов, таких как 3,4-этилендиокси-2(5H)-тиофенон, и сохраняет мономеры PEDOT диспергированными в воде или водных растворах . ^[4] Полученный композит PEDOT:PSS может быть нанесен на проводящую подложку, такую ​​как платина , золото , стеклоуглерод и оксид индия и олова . ^[5]

Использует

Применения PEDOT включают электрохромные дисплеи и антистатики . ^[6]

PEDOT также был предложен для фотоэлектрических элементов , печатной проводки и датчиков. ^{[6] [4]} PEDOT был предложен для использования в биосовместимых интерфейсах. ^{[7] [8]}

Дальнейшее чтение

• Bello, A.; Giannetto, M.; Mori, G.; Seeber, R.; Terzi, F.; Zanardi, C. (2007). "Оптимизация формы волны потенциала DPV для определения аскорбиновой кислоты на модифицированных PEDOT электродах". Датчики и приводы B: Химия . 121 (2): 430. doi :10.1016/j.snb.2006.04.066. hdl : 11380/621556 .
• Kumar, S. Senthil; Mathiyarasu, J.; Phani, KLN; Yegnaraman, V. (2005). «Одновременное определение дофамина и аскорбиновой кислоты на модифицированном поли(3,4-этилендиокситиофеном) стеклоуглеродном электроде». Журнал твердотельной электрохимии . 10 (11): 905. doi :10.1007/s10008-005-0041-7. S2CID  95645292.
• Чжан, Синьюй; МакДиармид, Алан Г.; Манохар, Санджив К. (2005). «Химический синтез нановолокон PEDOT». Chemical Communications (42): 5328–30. doi :10.1039/b511290g. PMID  16244744.

Ссылки

1. Патент EP 0339340A2, Фридрих Йонас, Герхард Хейванг, Вернер Шмидтберг, Юрген Хайнце, Михаэль Дитрих, «Политиофены, способ их получения и использования», опубликован 02.11.1989, выдан 29.12.1999, передан BAYER AG 
2. Groenendaal, L.; Zotti, G.; Aubert, P.-H.; Waybright, SM; Reynolds, JR (5 июня 2003 г.). «Электрохимия производных поли(3,4-алкилендиокситиофена)». Advanced Materials . 15 (11): 855–879. doi :10.1002/adma.200300376. S2CID  95453357.
3. Хейванг, Герхард; Йонас, Фридрих (1992). «Поли(алкилендиокситиофены) — новые, очень стабильные проводящие полимеры». Advanced Materials . 4 (2): 116–118. doi :10.1002/adma.19920040213.
4. Кирхмейер, С.; Рейтер, К. (2005). «Научное значение, свойства и растущее применение поли(3,4-этилендиокситиофена)». J. Mater. Chem. 15 (21): 2077–2088. doi :10.1039/b417803n.
5. Сан, Куан; Чжан, Шупэн; Ли, Пэнчэн; Ся, Ицзе; Чжан, Сян; Ду, Дунхэ; Исикгор, Фуркан Халис; Оуян, Цзяньюн (июль 2015 г.). «Обзор применения PEDOT и PEDOT:PSS в устройствах преобразования и хранения энергии». Журнал материаловедения: Материалы в электронике . 26 (7): 4438–4462. doi :10.1007/s10854-015-2895-5. S2CID  137534972.
6. Groenendaal, LB; Jonas, F.; Freitag, D.; Pielartzik, H.; Reynolds, JR (2000). "Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene) and Its Derivatives: Past, Present, and Future". Adv. Mater. 12 (7): 481–494. doi :10.1002/(SICI)1521-4095(200004)12:7<481::AID-ADMA481>3.0.CO;2-C.
7. Донахью, Мэри Дж.; Санчес-Санчес, Ана; Инал, Сахика; Ку, Цзин; Оуэнс, Ройсин М.; Месеррейес, Дэвид; Маллиарас, Джордж Г.; Мартин, Дэвид К. (1 апреля 2020 г.). «Подгонка свойств PEDOT для приложений в биоэлектронике». Материаловедение и инженерия: R: Отчеты . 140 : 100546. doi : 10.1016/j.mser.2020.100546 . hdl : 10754/661510 . ISSN  0927-796X. S2CID  212425203.
8. Катбертсон, Энтони (17 августа 2020 г.). «Найденный учеными материал «может объединить ИИ с человеческим мозгом»». The Independent .