本發(fā)明屬于能源材料領(lǐng)域，具體涉及一種高膜厚高電導(dǎo)率的PEDOT薄膜及其制備方法，產(chǎn)品具有高膜厚和高電導(dǎo)率，優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝，更好地滿(mǎn)足應(yīng)用的需求。

背景技術(shù)：

導(dǎo)電聚合物材料相比傳統(tǒng)無(wú)機(jī)塊體材料具有更好的延展性、可加工性以及更低的成本，聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)是目前性能最優(yōu)異的導(dǎo)電聚合物熱電材料，PSS摻雜的PEDOT由于電導(dǎo)率高、已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)等原因最常被使用，Kim等制備的PEDOT薄膜的最高ZT值達(dá)到了0.42(Nat Mater,2013,12,719)。此外，通過(guò)溶液法、氣相法和電化學(xué)聚合來(lái)制備的小分子摻雜的PEDOT，例如PEDOT:Tos，由于一對(duì)一的摻雜使得主鏈的結(jié)構(gòu)更加緊湊、規(guī)整，塞貝克系數(shù)高，同樣具有優(yōu)異的熱電性能，其全摻雜態(tài)下的初始功率因子可達(dá)40μW/mK²以上，并且可以通過(guò)調(diào)節(jié)摻雜程度來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化其熱電性能，例如：Park等利用溶液法合成后采用電化學(xué)法還原的PEDOT:Tos功率因子可達(dá)1260μW/mK²(Energy&Environmental Science,2013,6,788)，Wang等利用氣相法或電化學(xué)聚合后用肼還原的PEDOT的功率因子也在165.3μW/mK²以上(Organic Electronics,2015,17,151)。

然而，目前的制備工藝存在兩個(gè)不足，制約了PEDOT的應(yīng)用，首先是過(guò)低的膜厚。傳統(tǒng)方法制備的PEDOT薄膜的厚度大多低于200nm，低膜厚增加了薄膜器件的內(nèi)阻，降低了器件的輸出功率，極大的惡化了其性能；而且，低膜厚降低了分析儀器的測(cè)試信號(hào)，增大了信噪比和誤差，使得對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)和性能測(cè)試表征變得困難；此外，作為電極材料是PEDOT薄膜的主要應(yīng)用領(lǐng)域，低膜厚會(huì)增大電極材料的表面電阻，不符合電極材料對(duì)低表面電阻的要求。這些因素都大大制約了PEDOT薄膜在實(shí)際中的應(yīng)用。因此，如果能夠提高PEDOT薄膜的厚度，將大大拓展其在實(shí)際中的應(yīng)用。

由于滴涂得到的薄膜均一度、平整度和性能均較差，目前主要通過(guò)旋涂方法制備高性能PEDOT薄膜，膜厚低的主要原因在于旋涂液的濃度低。例如，大分子PEDOT:PSS通過(guò)旋涂PEDOT的水溶液得到，為了避免聚合物的團(tuán)聚，PEDOT:PSS水溶液的濃度小于1.3％質(zhì)量分?jǐn)?shù)；小分子PEDOT薄膜主要通過(guò)溶液法和氣相法合成，前者是將鐵鹽氧化劑和單體一起溶解于醇中配成旋涂液，旋涂后，加熱反應(yīng)后制得；后者直接將鐵鹽氧化劑配成溶液，旋涂后，在單體的蒸氣氛圍中反應(yīng)制得。常見(jiàn)的鐵鹽氧化劑FeTos₃、FeOtf₃的溶解度較低，為避免析出，旋涂液濃度一般小于40％質(zhì)量分?jǐn)?shù)。低濃度導(dǎo)致傳統(tǒng)方法用于制備PEDOT的旋涂液的粘度下降，旋涂后反應(yīng)制得的薄膜厚度難以超過(guò)200nm。多次旋涂會(huì)使得上層旋涂液溶解下層薄膜，是無(wú)法旋涂得到厚的薄膜的，而重復(fù)旋涂的反應(yīng)步驟不僅麻煩，還會(huì)產(chǎn)生層與層的界面，降低薄膜性能，且PEDOT在重復(fù)加熱的過(guò)程中還有熱解的風(fēng)險(xiǎn)。因此，單次旋涂反應(yīng)得到厚的PEDOT薄膜是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

第二個(gè)不足，在于FeTos₃和FeOtf₃等傳統(tǒng)氧化劑還具有以下兩大不穩(wěn)定的特點(diǎn)，限制了其應(yīng)用：首先，由于FeTos₃和FeOtf₃中陰離子均為強(qiáng)酸根離子，溶液的PH值較高，加快了反應(yīng)速度，過(guò)快的反應(yīng)速度導(dǎo)致結(jié)構(gòu)缺陷的形成，降低了熱電性能，因此需要加入吡啶之類(lèi)堿性抑制劑來(lái)提高溶液的pH，減緩反應(yīng)速度，吡啶對(duì)人的毒性較大，其揮發(fā)造成環(huán)境的污染。其次，由于溶解度較低，在反應(yīng)加熱時(shí)容易結(jié)晶析出，在薄膜中形成缺陷，不利于載流子的傳輸，因此還需要額外加入共聚物對(duì)結(jié)晶進(jìn)行抑制，如聚乙二醇-丙二醇-乙二醇三元共聚物(PEPG)，PEPG的摻入在PEDOT中引入不導(dǎo)電第二相，降低了薄膜的均一性和導(dǎo)電能力。而且，共聚物的加入進(jìn)一步降低了氧化劑的濃度，使膜厚降低50％以上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種具有高電導(dǎo)率高膜厚的PEDOT薄膜。

為此，本發(fā)明提供了一種具有高膜厚和高電導(dǎo)率的PEDOT薄膜，以EDOT單體為原料，采用含有弱堿性陰離子的高醇溶性鐵鹽FeX₃為氧化劑，進(jìn)而直接用氣相法或溶液法制備得到組成為PEDOT:X的PEDOT薄膜，其中X為高醇溶性的弱堿性陰離子，優(yōu)選為樟腦磺酸根離子、長(zhǎng)鏈烷基苯磺酸根離子、烷基萘磺酸根離子、二烷基萘磺酸根離子和二壬基萘二磺酸根離子中的至少一種。

本發(fā)明利用前驅(qū)體鐵鹽氧化劑溶液的高醇溶性，提高旋涂液的濃度和粘度，抑制反應(yīng)過(guò)程中氧化劑的結(jié)晶，無(wú)需添加共聚物抗結(jié)晶抑制劑(吡啶、PEPG等)，從而獲得高膜厚的PEDOT薄膜。其次利用鐵鹽氧化劑中的弱堿性陰離子可在反應(yīng)過(guò)程中結(jié)合產(chǎn)生的氫離子，調(diào)控氫離子和三價(jià)鐵離子的實(shí)際濃度，從而控制反應(yīng)速度，獲得高電導(dǎo)率的PEDOT薄膜。

較佳地，所述PEDOT薄膜的厚度為0.3～3μm。

較佳地，所述PEDOT薄膜的電導(dǎo)率為200S/cm以上，優(yōu)選為750S/cm以上，更優(yōu)選為1100S/cm以上。

本發(fā)明提供一種氣相法制備上述具有高膜厚和高電導(dǎo)率的PEDOT薄膜的方法，包括：

將高醇溶性鐵鹽FeX₃溶液在襯底上進(jìn)行旋涂，得到鐵鹽FeX₃的薄膜；

將所得鐵鹽FeX₃的薄膜置于反應(yīng)容器中，通入惰性氣體和EDOT單體蒸氣，并將反應(yīng)容器在60～100℃下反應(yīng)5～40分鐘至所述鐵鹽FeX₃的薄膜顏色完全由黃色或棕色轉(zhuǎn)變成藍(lán)色或藍(lán)黑色，得到所述PEDOT薄膜。

又，較佳地，所述惰性氣體為氮?dú)狻鍤庵械闹辽僖环N。

本發(fā)明提供一種溶液法制備上述具有高膜厚和高電導(dǎo)率的PEDOT薄膜的方法，包括：

將EDOT單體和高醇溶性鐵鹽FeX₃溶液均勻混合后在襯底上進(jìn)行旋涂，得到EDOT和鐵鹽FeX₃混合物的薄膜；

將所得EDOT和鐵鹽FeX₃混合物的薄膜在70～80℃下反應(yīng)15秒～1分鐘至所述EDOT和鐵鹽FeX₃混合物的薄膜的顏色完全由黃色轉(zhuǎn)變成藍(lán)色，得到所述PEDOT薄膜。

又，較佳地，所述EDOT單體和高醇溶性鐵鹽FeX₃的摩爾比為1:4～1:1。

較佳地，所述高醇溶性鐵鹽FeX₃溶液中高醇溶性鐵鹽FeX₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46％～84％，溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇的至少一種。

又，較佳地，所述高醇溶性鐵鹽FeX₃溶液中還包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-20％的游離摻雜酸，所述游離摻雜酸優(yōu)選為樟腦磺酸、長(zhǎng)鏈烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、二烷基萘磺酸和二壬基萘二磺酸中的至少一種。

較佳地，所述襯底為玻璃片、石英片、硅片和塑料片中的一種。

較佳地，所述旋涂的轉(zhuǎn)速為5000～8500rpm。

本發(fā)明制備的PEDOT薄膜具有高膜厚和高電導(dǎo)率，膜厚可高達(dá)1.79μm，電導(dǎo)率可達(dá)1100S/cm以上，表面電阻可低至5Ω以下，且實(shí)現(xiàn)了抑制劑的零添加，簡(jiǎn)化了工藝，降低了成本，對(duì)環(huán)境污染小，更好地滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的PEDOT:DBSA的拉曼光譜圖；

圖2為本發(fā)明制備的PEDOT:DBSA表面電阻(a)和電導(dǎo)率(b)隨膜厚的變化關(guān)系；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制備的PEDOT:BNSA的拉曼光譜圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3制備的PEDOT:CSA的拉曼光譜圖。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)下述實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，下述實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。

本發(fā)明采用含有弱堿性陰離子的高醇溶性鐵鹽為氧化劑，進(jìn)而直接用氣相法或溶液法制備得到高膜厚高電導(dǎo)率的PEDOT薄膜。其組成為PEDOT:X(其中X為高醇溶性的弱堿性陰離子：樟腦磺酸根離子、長(zhǎng)鏈烷基苯磺酸根離子、烷基萘磺酸根離子、二烷基萘磺酸根離子、二壬基萘二磺酸根離子中的至少一種)。

本發(fā)明的制備通過(guò)合成氧化劑鐵鹽FeX₃、配制前驅(qū)體溶液、旋涂、聚合、洗滌的工藝實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還能在在有效提升膜厚、避免吡啶和PEPG的添加的同時(shí)，保證熱電性能不降低。

本發(fā)明以摻雜離子鈉鹽、鋇鹽或者酸作為原料，與三氯化鐵或者硫酸鐵進(jìn)行反應(yīng)，通過(guò)硫酸鋇沉淀法、氯化氫蒸出法或者溶液析出法來(lái)制備氧化劑鐵鹽，然后將其溶于醇溶劑中。溶劑可以是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或醇-水混合介質(zhì)中的一種或幾種，濃度在46％-84％質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間?；诒景l(fā)明所提供的方法合成的PEDOT，由于前驅(qū)體酸性弱且醇溶性好，合成可以在甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或醇-水混合介質(zhì)中進(jìn)行，具有很大的溶劑選擇范圍，改善了傳統(tǒng)合成工藝大部分依賴(lài)丁醇作為溶劑的現(xiàn)狀。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)氣相聚合法合成PEDOT薄膜。將鐵鹽溶液在襯底上旋涂成膜。旋涂過(guò)程在旋涂?jī)x中進(jìn)行，旋涂速率為5000-8500rpm(例如7500rpm)，旋涂時(shí)間10-30s(例如15s)。將旋涂好的鐵鹽FeX₃的薄膜置于石英或玻璃材質(zhì)的雙通平底反應(yīng)容器中，通入惰性氣體和飽和EDOT單體蒸氣，氣體摩爾比為1:2～4:1，并將反應(yīng)容器置于平面加熱臺(tái)上反應(yīng)5-40min(例如25min)，加熱溫度控制在60-100℃(例如90℃)至薄膜顏色完全由黃色(或棕色)轉(zhuǎn)變成藍(lán)色(或藍(lán)黑色)后取出薄膜，于室溫下自然干燥。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)溶液旋涂法合成PEDOT薄膜。將EDOT單體和鐵鹽溶液按mol比1:4-1:1混合，溶解均勻后在襯底上旋涂成膜。旋涂過(guò)程在旋涂?jī)x中進(jìn)行，旋涂速率為5000-8500rpm(例如7500rpm)，旋涂時(shí)間10-30s(例如15s)。將旋涂好的前驅(qū)體薄膜置于平面加熱臺(tái)上反應(yīng)15s-1min(例如20s)，加熱溫度控制在65-80℃(例如70℃)至薄膜顏色完全由黃色轉(zhuǎn)變成藍(lán)色后取出薄膜。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以添加1％-20％質(zhì)量分?jǐn)?shù)(例如5％質(zhì)量分?jǐn)?shù))相應(yīng)的游離摻雜酸，如樟腦磺酸、長(zhǎng)鏈烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、二烷基萘磺酸、二壬基萘二磺酸等可以提高氫離子濃度，從而加快聚合速度?；诒景l(fā)明所提供的方法合成的PEDOT，可通過(guò)添加額外的摻雜酸來(lái)加速，提高制備效率。一般根據(jù)摻雜酸的酸性來(lái)進(jìn)行適量添加，添加量一般不大于20％質(zhì)量分?jǐn)?shù)，否則易發(fā)生分相。

基于本發(fā)明所提供的方法合成的PEDOT，可以獲得微米級(jí)的厚膜。傳統(tǒng)工藝采用的旋涂液由于溶解度限制，難以超過(guò)40％質(zhì)量分?jǐn)?shù)。而具高醇溶性鐵鹽氧化劑FeX₃可以直接配置70％質(zhì)量分?jǐn)?shù)以上濃度的旋涂液，且可以通過(guò)改變前驅(qū)體溶液濃度、溶劑類(lèi)型、旋涂速度來(lái)調(diào)整膜厚，單次旋涂后反應(yīng)得到的薄膜厚度達(dá)0.3–3μm，且電導(dǎo)率不下降，表面電阻可降至5Ω以下，為熱電材料的應(yīng)用和表征提供了便捷。

基于本發(fā)明所提供的方法合成的PEDOT，無(wú)需添加堿性抑制劑，反應(yīng)過(guò)程平緩而穩(wěn)定。傳統(tǒng)的氧化劑均含有強(qiáng)酸的酸根陰離子，對(duì)甲苯磺酸鐵(FeTos₃)這種強(qiáng)酸性氧化劑合成PEDOT，若不添加吡啶，PEDOT:Tos的聚合反應(yīng)幾乎瞬間完成，由于高速反應(yīng)導(dǎo)致的低聚合度和結(jié)構(gòu)的缺陷，薄膜熱電性能低下，電導(dǎo)率僅為19S/cm，塞貝克系數(shù)僅為13.2μV/K。而采用高醇溶性的含弱堿性陰離子的鐵鹽氧化劑，如樟腦磺酸鐵(FeCSA₃)，在完全相同的條件下合成PEDOT:CSA，反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)至22s，說(shuō)明含弱堿性陰離子可以有效抑制氫離子的濃度，控制反應(yīng)平緩進(jìn)行，計(jì)算發(fā)現(xiàn)模擬水體系下1mol/L的鐵鹽溶液，反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)后者氫離子的濃度僅為前者的3％不到，平緩的反應(yīng)提升了聚合度，避免了結(jié)構(gòu)的缺陷，PEDOT:CSA電導(dǎo)率達(dá)752S/cm，塞貝克系數(shù)達(dá)26.4μV/K，和傳統(tǒng)的添加吡啶反應(yīng)得到的PEDOT:Tos達(dá)到了同等的水平。

基于本發(fā)明所提供的方法合成的PEDOT，無(wú)需添加抗結(jié)晶抑制劑，薄膜的均一性好，膜厚損失小。傳統(tǒng)工藝?yán)鏔eTos₃氣相法制備PEDOT:Tos，若不添加PEPG，由于低溶解度FeTos₃的析出導(dǎo)致大量的薄膜內(nèi)部缺陷，但是1wt％的PEPG的加入就使得膜厚降低50％以上，而且引入了不導(dǎo)電的第二相。而采用高醇溶性氧化劑，如十二烷基苯磺酸鐵(FeDBSA₃)，由于摻雜離子的高醇溶性，可以直接氣相法合成致密平整的PEDOT:DBSA薄膜，無(wú)任何結(jié)晶現(xiàn)象，表面粗糙度(Rq)僅為4-6nm，AFM顯示為無(wú)定型的均一相，電導(dǎo)率達(dá)到1140S/cm，塞貝克系數(shù)達(dá)到24.7μV/K，功率因子達(dá)到69.6μW/mK²，超過(guò)絕大部分報(bào)道的全摻雜PEDOT的熱電性能。

基于本發(fā)明所提供的方法合成的PEDOT，若采用氣相合成法合成，首先將鐵鹽FeX₃溶解于溶劑中，然后在襯底上旋涂成膜，放入通有惰性氣體和單體蒸氣的反應(yīng)容器中反應(yīng)5-40min，加熱溫度60-100℃，取出后用乙醇洗滌，并自然晾干，該方法可應(yīng)用于制備性能優(yōu)異的薄膜熱電材料。

基于本發(fā)明所提供的方法合成的PEDOT，若采用溶液旋涂法合成，首先將鐵鹽FeX3溶解于溶劑中，然后在襯底上旋涂成膜，置于平面加熱臺(tái)上反應(yīng)15s-1min，加熱溫度70-80℃，取出后用乙醇洗滌，并自然晾干，該方法可用于快速、大批量制備薄膜熱電材料。

下面進(jìn)一步列舉實(shí)施例以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的工藝參數(shù)等也僅是合適范圍中的一個(gè)示例，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)本文的說(shuō)明做合適的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。

實(shí)施例1PEDOT:十二烷基苯磺酸(PEDOT:DBSA)材料

將9.00mmol六水合三氯化鐵和18.00mmol十二烷基苯磺酸鈉分別溶于去離子水中，在劇烈攪拌下將三氯化鐵溶液逐滴加入到十二烷基苯磺酸鈉溶液中，將十二烷基苯磺酸鐵沉淀用去離子水洗滌10次直至無(wú)Cl^-檢出。然后加入250mL乙醇溶解，并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中蒸干。接著將固體重新溶于乙醇，配成74.3％-83.1％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇溶液備用。將上述溶液在18*18mm鈣鈉玻璃襯底上旋涂成膜，轉(zhuǎn)速5000-10000rpm，旋涂時(shí)間15s。將旋涂好的十二烷基苯磺酸鐵鹽薄膜置于石英或玻璃材質(zhì)的雙通平底反應(yīng)容器中，通入氮?dú)夂惋柡虴DOT單體蒸氣，氣體摩爾比1:1，并將反應(yīng)容器置于平面加熱臺(tái)上90℃反應(yīng)25min后取出，用乙醇洗滌兩次，于室溫下自然干燥。薄膜的拉曼光譜圖如附圖1所示，可見(jiàn)438cm^-1、573cm^-1、990cm^-1的二氧六環(huán)峰以及1364cm^-1、1429cm^-1的噻吩環(huán)苯式振動(dòng)峰等主要吸收峰均屬于PEDOT及其摻雜離子，無(wú)雜峰，表明薄膜為摻雜態(tài)PEDOT。將反應(yīng)所得的薄膜采用臺(tái)階儀分別測(cè)量膜厚，得到薄膜厚度為0.31μm-1.79μm(其中1.79μm薄膜樣品為83.1％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇溶液采取5000rpm旋涂15s后反應(yīng)得到)，并且分別采用范德堡法測(cè)量不同膜厚的樣品電導(dǎo)率如附圖2(b)所示，由圖可見(jiàn)，通過(guò)配置不同濃度的鐵鹽溶液，或者改變旋涂的轉(zhuǎn)速，可以得到不同厚度的薄膜，而隨著膜厚的變化，電導(dǎo)率可基本維持在1100S/cm左右，該方法具有很好的重復(fù)性和膜厚可調(diào)性。并且從圖2(a)可知，由于電導(dǎo)率隨著膜厚改變保持穩(wěn)定，故隨著膜厚升高，表面電阻持續(xù)降低，最低測(cè)得1.79μm厚度的PEDOT薄膜表面電阻為4.983Ω。全摻雜條件下PEDOT的塞貝克系數(shù)是基本恒定的，故隨機(jī)選取其中1085nm厚度樣品，采用R型熱電偶測(cè)量塞貝克系數(shù)為24.7S/cm，PEDOT:DBSA薄膜的功率因子達(dá)到69.4μW/mK²。

實(shí)施例2PEDOT:丁基萘磺酸(PEDOT:BNSA)材料

將9.00mmol六水合三氯化鐵和18.00mmol丁基萘磺酸鈉分別溶于去離子水中，在劇烈攪拌下將三氯化鐵溶液逐滴加入到丁基萘磺酸鈉溶液中，將丁基萘磺酸鐵沉淀用去離子水洗滌10次直至無(wú)Cl離子檢出。然后加入250mL乙醇溶解，并在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中蒸干。接著將固體重新溶于乙醇，配成80.1％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇溶液備用，再添加5％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的丁基萘磺酸。將上述溶液在18*18mm鈣鈉玻璃襯底上旋涂成膜，轉(zhuǎn)速6000rpm，旋涂時(shí)間15s。將旋涂好的前驅(qū)體薄膜置于石英或玻璃材質(zhì)的雙通平底反應(yīng)容器中，通入氬氣氣體和飽和EDOT單體蒸氣，氣體摩爾比2:1，并將反應(yīng)容器至于平面加熱臺(tái)上90℃反應(yīng)35min后取出，用乙醇洗滌兩次，于室溫下自然干燥。薄膜的拉曼光譜圖如附圖3所示，可見(jiàn)438cm^-1、573cm^-1、990cm^-1的二氧六環(huán)峰以及1364cm^-1、1429cm^-1的噻吩環(huán)苯式振動(dòng)峰等主要吸收峰均為摻雜PEDOT的特征峰，表明薄膜為摻雜態(tài)PEDOT。臺(tái)階儀測(cè)得樣品膜厚700nm，范德堡法測(cè)得電導(dǎo)率200S/cm，采用R型熱電偶測(cè)量塞貝克系數(shù)為26.7S/cm，功率因子14.3μW/mK²。

實(shí)施例3PEDOT:樟腦磺酸(PEDOT:CSA)材料

將6.06mmol八水合氫氧化鋇及13.20mmol D-10-樟腦磺酸溶于適量水配成溶液A，然后將2.00mmol硫酸高鐵水合物溶于去離子水配成溶液B，將B溶液逐滴加入攪拌的A溶液中，離心洗滌除去沉淀，將制得的樟腦磺酸鐵溶液用蒸干后溶于乙醇中形成46％質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液備用。將上述溶液按EDOT單體和鐵鹽溶液按mol比1:2.25添加EDOT單體，攪拌溶解后在18*18mm鈣鈉玻璃襯底上旋涂成膜，轉(zhuǎn)速8000rpm，旋涂時(shí)間30s。將旋涂有氧化劑和EDOT的襯底置于加熱平臺(tái)上70℃加熱反應(yīng)1min后取下，用乙醇洗滌兩次，于室溫下自然干燥。薄膜的拉曼光譜圖如附圖4所示，可見(jiàn)438cm^-1、573cm^-1、990cm^-1的二氧六環(huán)峰以及1364cm^-1、1429cm^-1的噻吩環(huán)苯式振動(dòng)峰等主要吸收峰均為摻雜PEDOT的特征峰，表明薄膜為摻雜態(tài)PEDOT。臺(tái)階儀測(cè)得樣品膜厚575nm，范德堡法測(cè)得電導(dǎo)率752S/cm，采用R型熱電偶測(cè)量塞貝克系數(shù)為26.4S/cm，功率因子52.4μW/mK²。