임의 기판에 활용 된 고분자 필름의 반응성 증 착
Summary
이 문서에서는 poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), 및 폴 리의 반응 기상 증 착에 대 한 프로토콜 설명 (thieno [3.2-b] thiophene) 유리 슬라이드와 거친 기판, 섬유, 종이 등에 대 한 영화.
Abstract
Conformally 사용자 정의-설계, 저압 반응 챔버를 사용 하 여 임의의 기판에 활용 된 고분자를 코팅 하는 방법을 설명 합니다. 전도성 고분자, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) 및 poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), 및 반도체 고분자, 폴 리 (thieno [3.2-b] thiophene) (PTT), 높은 무질서 개성에 예금 되었다 고 종이 수건, 직물 등 높은 표면 영역, 질감된 기판. 이 증 착 챔버 버전은 이전 증기 원자로 시스템 3, 4-propylenedioxythiophene 및 thieno와 같은 휘발성과 비휘발성 단위체를 수용할 수 있기 때문에 보고 [3.2-b] thiophene. 고체와 액체 oxidants의 활용도 시연 했다. 이 방법의 한 가지 한계는 두께 모니터에 정교한 제자리에 없다. 폴리머 코팅 스핀-코팅 및 표면 접목, 같은 일반적으로 사용 되는 솔루션 기반 코팅 방법에 의해 만들어진 없습니다 종종 유니폼 또는 기계적 저하에 취약. 이것 보고 증기 위상 증 착 방법 그 단점을 극복 하 고 일반적인 솔루션 기반 코팅 방법에 대 한 강력한 대안입니다. 특히, 폴리머 필름 보고 방법으로 코팅 균일 하 고 멀 마이크로미터 스케일 에서도 거친 표면에 있습니다. 이 기능은 유연 하 고 높은 질감 기판에 전자 장치에서 증기 입금 폴리머의 미래 응용 프로그램 수 있습니다.
Introduction
실시 하는 폴리머와 반도체 재료 유연성1, stretchability2, 투명도 낮은 밀도,3,4 를 만들기 위한 특별 한 기회를 제공 하는 독특한 특성을가지고 다음-세대 전례 없던 기판에 전자 장치입니다. 현재, 많은 연구자는 유연한 만들려고 고분자 재료 및 착용 형 전자5,6 , 스마트 섬유7의 독특한 속성의 활용 노력. 그러나, 높은 질감된 표면 및 종이, 직물 및 스레드/원사, 같은 비-강력한 기판 conformally 코트 수 unmastered 남아 있습니다. 가장 일반적으로, 고분자 합성 되며 솔루션 메서드를 사용 하 여 표면에 코팅. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 솔루션 방법 제공 폴리머 코팅 섬유/직물, 이렇게 얻어진 코팅은 종종 비 제복 및 작은 물리적 스트레스13,14 에 의해 쉽게 손상. 솔루션 방법 또한 하지에 적용 됩니다 코팅 종이 일로 문제 때문에.
사후 증 착 기판, 표면 화학/구성, 표면 에너지, 표면 거칠기/지형15불문의 다양 한 범위에 등각 활용된 폴리머 필름을 만들 수 있습니다. 이 방법에서는, 활용 된 고분자 표면에 단량체와 산화 제 증기를 동시에 제공 하 여 수증기 단계에서 합성 됩니다. 중 합 및 필름 형성, 용 매-무료 단일 단계에서 표면에 발생합니다. 이 방법은 이론적으로 솔루션 메서드를 사용 하 여 산화 중 합에 의해 종합 될 수 있는 어떤 활용 된 중합체에 적용 됩니다. 그러나, 날짜, 프로토콜 활용 된 고분자 구조의 좁은 집합만 입금에 대 한 알려져 있다. 15
여기, 우리가 설명 전도성 poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) 및 poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), 그리고 반도체 폴 리의 증 착 (thieno [3.2-b] thiophene) 통해 반응성 증 착 (PTT) 영화. 두 종류의 oxidants, 고체 FeCl3 및 액체 브롬2, 과정에 사용 됩니다. 해당 고분자에는 Cl-PProDOT, Cl-PTT 및 Br PEDOT 이름이 지정 됩니다. 모두 기존의 기판, 유리 슬라이드, 및 종이 수건, 직물, 등 개성 있는 텍스처 기판, 폴리머 필름 코팅 했다.
이 프로토콜은 사용자 증기 증 착 챔버의 설치 및 증 착 프로세스의 세부 사항을 설명합니다. 그것은 그들의 증 착 시스템을 구축 하 고 관련-기상 합성 된 일반적인 함정을 피하기 위해 새로운 실무자 수 있도록 위한 것입니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
반응의 메커니즘은 산화 중 합. 동일한 메커니즘을 사용 하 여 폴리머 코팅 방법 electropolymerization17 를 포함 하 고 단계 중 합18증기. Electropolymerization과 필요 합니다 전도성 기판, 균일 하 고 컨 포 멀 코팅의 장점은 부족 한 환경 비 우 솔루션 기반 방법19. 기존 수증기 단계 중 합 방법 여기 보고 메서드와 유사 하지만 높은 휘발성 단위체<sup class=…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 기꺼이 미국 공군 사무실의 과학적 연구, 계약 번호 FA9550-14-1-0128 아래 로부터 재정 지원을 인정 한다. T. L. A. 또한 기꺼이 데이빗과 루 실 패 커드 재단 지원 부분을 인정합니다.
Materials
| 3,4-Ethylenedioxythiophene, 97% | Sigma Aldrich | 483028 | |
| 3,4-Propylenedioxythiophene, 97% | Sigma Aldrich | 660485 | |
| Thieno[3,2-b]thiophene, 95% | Sigma Aldrich | 702668 | |
| FeCl3, 97% | Sigma Aldrich | 157740 | |
| Br2 | Sigma Aldrich | 207888 |
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