專利名稱：在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2,2＇-二萘醚)薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新型功能材料領(lǐng)域，特別涉及一種在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2， 2' -二萘醚)薄膜的方法。
背景技術(shù)：
所謂導(dǎo)電高分子是由具有共軛^鍵的高分子經(jīng)化學(xué)或電化學(xué)摻雜使其由絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體的一類高分子材料。它完全不同于由金屬或碳粉末與高分子共混而制成的導(dǎo)電塑料。導(dǎo)電高分子不僅具有由于摻雜而帶來(lái)的金屬特性(高電導(dǎo)率)和半導(dǎo)體(p和n型)特性，還具有高分子結(jié)構(gòu)的可分子設(shè)計(jì)性，可
加工性和密度小等特點(diǎn)。導(dǎo)電高分子具有特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性能使它在能源、光電子器件、信息、傳感器、分子導(dǎo)線和分子器件、電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術(shù)方面有著廣泛、誘人的應(yīng)用前景。
聚萘的貯存穩(wěn)定性良好，在室溫下存放4個(gè)月，其電導(dǎo)率不變。聚萘的電導(dǎo)率對(duì)環(huán)境溫度的依賴性很小，顯示了金屬導(dǎo)電性的特征。隨著研究的深入，聚萘有可能用作導(dǎo)電羰纖維、導(dǎo)磁屏蔽材料、高能電池的電極材料和復(fù)合型導(dǎo)電高分子的填充材料。此外，聚萘及其衍生物具有獨(dú)特的電化學(xué)性質(zhì)及良好的非線性光學(xué)性質(zhì)，可以應(yīng)用于傳感器、二次電池、電致變色或電致發(fā)光等光電器件的制作。然而，對(duì)于聚萘的衍生物，研究并沒(méi)有成熟。2， 2' -二萘醚(DNE)作為萘的衍生物，其聚合物將同時(shí)擁有良好的導(dǎo)電性能和光學(xué)性能以及其他一些新性質(zhì)，如何簡(jiǎn)單廉價(jià)地獲取其聚合物，卻是一個(gè)技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2， 2'-二萘醚)薄膜的方法。
本發(fā)明的在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2， 2' -二萘醚)薄膜的方法，包括以下步驟
1、電化學(xué)溶液配制
將單體2，2' -二萘醚(DNE)溶于三氟化硼乙醚(BFEE)，或三氟化硼乙醚與硫酸形成的混合溶劑(BFEE體積含量80% 98%)中，攪拌均勻，配制出單體2，2' -二萘醚(DNE)摩爾濃度為5 20腿ol/L的電化學(xué)溶液；2、電化學(xué)聚合
將配制好的電化學(xué)溶液置入由經(jīng)典的三電極電解池與電化學(xué)分析儀連接組成的電化學(xué)反應(yīng)裝置中，工作電極為導(dǎo)電玻璃或不銹鋼片，對(duì)電極為不銹鋼或鉑，參比電極為Ag/AgCl，向溶液中通入惰性氣體20-25分鐘，以除去溶液中的溶解氧，再采用0.9 1.2 V恒電壓或l 5mA/cm2恒電流進(jìn)行電聚合，電聚合是在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，開始后，聚(2， 2' -二萘醚)(PDNE)在工作電極表面逐漸沉積，形成黑色薄膜，電解聚合時(shí)間10000 60000 s秒，將沉積有PDNE薄膜的鉑片或?qū)щ姴ＡЩ虿讳P鋼從電化學(xué)溶液中取出，用乙醚輕輕淋洗，以除去薄膜上的電解質(zhì)溶液、單體及低聚物，將聚合物薄膜撕下，放到60-65 ""C真空烘箱中烤干24小時(shí)，即得聚(2， 2' -二萘醚)(PDNE)薄膜。
本發(fā)明方法得到的PDNE薄膜具有良好的導(dǎo)電性和光學(xué)性能，可應(yīng)用于光電器件的組裝，如太陽(yáng)能電池、有機(jī)發(fā)光器件等。
本發(fā)明的在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2， 2' -二萘醚)薄膜的方法優(yōu)點(diǎn)是，方法簡(jiǎn)單，成膜速度快，該膜可用于光電器件的組裝。


圖1為單體2， 2' -二萘醚和在BFEE+109&硫酸電化學(xué)聚合得到的PDNE的熱分解曲線。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l
一種在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2， 2' -二萘醚)薄膜的方法，包括以下步驟
1、 電化學(xué)溶液配制，將單體2，2' -二萘醚(DNE)溶于三氟化硼乙醚中，攪拌均勻后，配制出單體2， 2' -二萘醚(DNE)的摩爾濃度為5 20 mmol/L的電化學(xué)溶液；
2、 電化學(xué)沉積，將配制好的電化學(xué)溶液倒入安裝有銦-錫金屬氧化物(ITO)導(dǎo)電玻璃作為工作電極、不銹鋼或者鉑作為對(duì)電極、Ag/AgCl作為參比電極的電化學(xué)反應(yīng)裝置中，向溶液中通入氮?dú)?0分鐘，以除去溶液中的溶解氧，采用恒電壓法，設(shè)定電壓為1. 0 V (整個(gè)實(shí)驗(yàn)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行)，PBN開始在ITO導(dǎo)電玻璃表面逐漸沉積，形成黑色薄膜，電沉積時(shí)間為30000秒，得到PDNE薄膜；
3、 薄膜表征，電沉積結(jié)束后，將沉積有PDNE的ITO導(dǎo)電玻璃從電化學(xué)溶液中取出，用乙醚輕輕淋洗，以除去薄膜上的電解質(zhì)溶液、單體及低聚物，
然后將聚合物薄膜刮下，放到60° C真空烘箱中烤干24小時(shí)。然后進(jìn)行性能測(cè)試，如熒光性能、電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性等，該方法獲得的聚(2， 2' -二萘醚)(PDNE)薄膜表面平整，缺陷少，厚度為10 um 100 u m，同時(shí)具有良好的電化學(xué)活性、導(dǎo)電性(電導(dǎo)率〉0.01S/cm)、光學(xué)性能(熒光量子產(chǎn)率〉0.1，為藍(lán)色發(fā)光材料)和熱穩(wěn)定性(分解溫度〉680 K)。
實(shí)施例2
本實(shí)施例同實(shí)施例1相似，不同之處在于電化學(xué)聚合采用的反應(yīng)體系為BFEE和硫酸的混合電解質(zhì)體系，硫酸所占體系比可控制在2% 20%之間，通過(guò)控制時(shí)間的長(zhǎng)短，可以獲得聚(2,2' -二萘醚)(PDNE)薄膜。該方法獲得的聚(2， 2' -二萘醚)(PDNE)薄膜表面平整，缺陷少，厚度為10 um 100 u m，同時(shí)具有良好的電化學(xué)活性、導(dǎo)電性(電導(dǎo)率> 0.01 S/cm)、光學(xué)性能(熒光量子產(chǎn)率〉0.1，為藍(lán)色發(fā)光材料)和熱穩(wěn)定性(分解溫度〉680 K)。
實(shí)施例3
本實(shí)施例同實(shí)施例1相似，不同之處在于電化學(xué)聚合采用的工作電極為不銹鋼片或鉑片，通過(guò)控制時(shí)間的長(zhǎng)短，可以獲得聚(2， 2' -二萘醚)(PDNE)。該方法獲得的聚(2， 2' -二萘醚)(PDNE)薄膜表面平整，缺陷少，厚度為10um 100 um，同時(shí)具有良好的電化學(xué)活性、導(dǎo)電性(電導(dǎo)率〉0.01 S/cm)、光學(xué)性能(熒光量子產(chǎn)率〉0.1，為藍(lán)色發(fā)光材料)和熱穩(wěn)定性(分解溫度〉680 K)。
實(shí)施例4
本實(shí)施例同實(shí)施例1相似，不同之處在于采用的電化學(xué)聚合方法為恒電流法，電流密度可控制在1 5 mA/cm2，通過(guò)控制時(shí)間的長(zhǎng)短，可以獲得聚(2， 2'-二萘醚)(PDNE)。該方法獲得的聚(2， 2' -二萘醚)(PDNE)薄膜表面平整，缺陷少，厚度為IO um 100 um，同時(shí)具有良好的電化學(xué)活性、導(dǎo)電性(電導(dǎo)率> 0.01 S/cm)、光學(xué)性能(熒光量子產(chǎn)率〉0.1，為藍(lán)色發(fā)光材料)和熱穩(wěn)定性(分解溫度〉680 K)。
權(quán)利要求
1、一種在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2，2′-二萘醚)薄膜的方法，其特征在于包括以下步驟(1)、電化學(xué)溶液配制將單體2，2′-二萘醚(DNE)溶于三氟化硼乙醚，或三氟化硼乙醚體積含量80％～98％與硫酸形成的混合溶劑中，攪拌均勻，配制出單體2，2′-二萘醚摩爾濃度為5～20mmol/L的電化學(xué)溶液；(2)、電化學(xué)聚合將配制好的電化學(xué)溶液置入由經(jīng)典的三電極電解池與電化學(xué)分析儀連接組成的電化學(xué)反應(yīng)裝置中，工作電極為導(dǎo)電玻璃或不銹鋼片，對(duì)電極為不銹鋼或鉑，參比電極為Ag/AgCl，向溶液中通入惰性氣體20-25分鐘，再采用0.9～1.2V恒電壓或1～5mA/cm2恒電流進(jìn)行電聚合，電解聚合時(shí)間10000～60000s秒，將沉積有PDNE薄膜的鉑片或?qū)щ姴ＡЩ虿讳P鋼從電化學(xué)溶液中取出，用乙醚輕輕淋洗，以除去薄膜上的電解質(zhì)溶液、單體及低聚物，將聚合物薄膜撕下，放到60-65℃真空烘箱中烤干24小時(shí)，即得聚(2，2′-二萘醚)薄膜。
2、 如權(quán)利要求l所述的在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2， 2' -二萘醚) 薄膜的方法，其特征在于步驟(2)中電化學(xué)聚合是在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。
全文摘要
一種在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼表面直接制備聚(2，2′-二萘醚)薄膜的方法，是利用電化學(xué)沉積法，以Ag/AgCl為參比電極，不銹鋼或鉑為對(duì)電極，導(dǎo)電玻璃或者不銹鋼為工作電極，以三氟化硼乙醚，或三氟化硼乙醚與硫酸的混合溶劑為電解發(fā)生體系，以單體2，2′-二萘醚為原料溶液，直接在導(dǎo)電玻璃或者不銹鋼上電沉積得到聚(2，2′-二萘醚)薄膜。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單，成膜速度快，該膜具有良好的光電性能，可用于光電器件的組裝。
文檔編號(hào)C08J5/18GK101591446SQ20091011557
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者盧寶陽(yáng), 岳瑞瑞, 徐景坤, 朱召進(jìn), 李玉真 申請(qǐng)人:江西科技師范學(xué)院