Page 86 - 《精细化工》2023年第8期

·1700· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

采用双电测四探针导电率测试仪测试薄膜电导率。 2.3 导电薄膜电导率分析
通过电化学工作站与紫外-可见分光光度计联用测 PEDOT:PSS 和 PEDOT:P(SS-co-NIPAM)导电薄
得薄膜的电致变色性能，设定光谱扫描范围为 380~ 膜的导电性能见表 1。由表 1 可以看出，随着 NIPAM
750 nm 的可见光波段，测试项目包括变色前后的光 摩尔分数的增加，薄膜电阻率（ρ）升高，电导率（σ）
学对比度、变色响应时间和循环稳定性。薄膜的弯 略微下降，说明在模板聚合物 PSS 中引入少量 NIPAM
折稳定性通过伺服拉力机弯曲 200、400、600、800 后，对薄膜的导电性影响较小。
及 1000 次后方块电阻的变化表征。

2 结果与讨论

2.1 FTIR 分析
图2为PSS和P(SS-co-NIPAM)粉末的红外光谱图。

a—PEDOT:PSS；b—NIPAM 摩尔分数 5%；c—NIPAM 摩尔分数
10%；d—NIPAM 摩尔分数 15%
图 3 PEDOT:PSS 和 PEDOT:P(SS-co-NIPAM)导电薄膜

图 2 PSS 和 P(SS-co-NIPAM)的 FTIR 谱图 的水接触角照片
Fig. 2 FTIR spectra of PSS and P(SS-co-NIPAM) Fig. 3 Water contact angle photographs of PEDOT:PSS
and PEDOT:P(SS-co-NIPAM) conductive films

由图 2 可见，二者均在 1007、1039 和 1124 cm –1 表 1 PEDOT:PSS 和 PEDOT:P(SS-co-NIPAM)导电薄膜
–1
处出现特征峰，1039 cm 处为—SO 3 H 中 S—O 键的 的导电性能
–1
对称伸缩振动峰，1124 和 1007 cm 处分别为苯环 Table 1 Conductive properties of PEDOT:PSS and PEDOT:
P(SS-co-NIPAM) conductive films
的面内骨架振动和面内弯曲振动峰。此外，P(SS-co-
NIPAM 摩尔分数/%
–1
NIPAM)粉末在 1169、1652 和 1554 cm 处出现了叠
0 5 10 15
–1
加增强的 NIPAM 特征峰。1652 cm 处是—NH—CO— ρ/(kΩ·cm) 0.026 0.027 0.030 0.033
–1
基团中羰基 C==O 键的伸缩振动峰，1554 cm 处为 σ/(S/cm) 3.85×10 –2 3.67×10 –2 3.29×10 –2 2.99×10 –2
—NH—CO—基团中 N—H 弯曲振动和 C—N 伸缩振
–1
动的联合吸收峰，1169 cm 处为—CH(CH 3 ) 2 中 C— 2.4 导电薄膜透光率分析
PEDOT:PSS 和 PEDOT:P(SS-co-NIPAM)导电薄
C 骨架伸缩振动和—CH 3 的不对称伸缩振动的联合
膜在可见光范围内的透光率如图 4 所示。
吸收峰，表明 P(SS-co-NIPAM)中成功引入了—NH

—CO—和—CH(CH 3 ) 2 基团。
2.2 导电薄膜水接触角分析
图 3 为不同 NIPAM 摩尔分数的 PEDOT:P(SS-
co-NIPAM)导电薄膜的水接触角照片。纯 PEDOT:
PSS 导电薄膜的水接触角仅为 18.5°，亲水性较强。
当 NIPAM 摩尔分数为 5%时，导电聚合物薄膜水接
触角略微增大至 19.0°；当 NIPAM 摩尔分数为 10%
时，导电薄膜的水接触角增大到 31.0°；当 NIPAM
摩尔分数增加至为 15%时，导电薄膜的水接触角达

到 39.0°。引入 NIPAM 链段后导电薄膜的水接触角
逐渐增大，表明 NIPAM 单体中的疏水基团异丙基的 图 4 PEDOT:P(SS-co-NIPAM)导电薄膜的透光率
Fig. 4 Transmittance of PEDOT:PSS and PEDOT:P(SS-
引入发挥了重要作用。 co-NIPAM) conductive films