Điều trị sau môi trường thân thiện của phim PEDOT-Tos bằng dung dịch vitamin C trong nước để điều chỉnh các đặc tính nhiệt điện

Journal of Electronic Materials - Tập 47 - Trang 3963-3968 - 2018
Ezaz Hasan Khan1, Sammaiah Thota2, Yiwen Wang1, Lian Li2,3, Eugene Wilusz3, Richard Osgood3, Jayant Kumar2,4
1Department of Chemistry, University of Massachusetts Lowell, Lowell, USA
2Center for Advanced Materials, University of Massachusetts Lowell, Lowell, USA
3US Army, Natick Soldier Research, Development and Engineering Center, Natick, USA
4Department of Physics, University of Massachusetts Lowell, Lowell, USA

Tóm tắt

Dung dịch vitamin C trong nước đã được sử dụng như một tác nhân giảm môi trường thân thiện để điều chỉnh các đặc tính nhiệt điện của phim poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT-Tos) doped với p-toluenesulfonate. Việc khử doping các phim PEDOT-Tos bằng dung dịch vitamin C trong nước dẫn đến việc giảm độ dẫn điện của các phim. Các quang phổ quang học hồng ngoại gần và quang phổ điện tử phản hồi tia X được đo lường rõ ràng chỉ ra rằng mức độ oxi hóa giảm từ 37% xuống 23% khi các phim PEDOT-Tos được xử lý bằng dung dịch vitamin C 5% (w/v). Một sự gia tăng hệ số Seebeck được đo lường, dẫn đến sự gia tăng chỉ số chất lượng (ZT). Một sự gia tăng 42% trong ZT đã được xác định cho các phim PEDOT-Tos được xử lý bằng dung dịch vitamin C 5% so với các phim không được xử lý.

Từ khóa

#vitamin C #PEDOT-Tos #phim nhiệt điện #độ dẫn điện #hệ số Seebeck #chỉ số chất lượng

Tài liệu tham khảo

G.J. Snyder and E.S. Toberer, Nat. Mater. 7, 105 (2008). N. Toshima, Synth. Met. 225, 3 (2017). L.M. Cowen, J. Atoyo, M.J. Carnie, D. Baran, and B.C. Schroeder, ECS J. Solid State Sci. Technol. 6, 3080 (2017). S. Peng, D. Wang, J. Lu, M. He, C. Xu, Y. Li, and S. Zhu, Journal of Polymers and the Environment, pp.1-11 (2016), https://doi.org/10.1007/s10924-016-0895-z. Q. Wei, M. Mukaida, K. Kirihara, Y. Naitoh, and T. Ishida, Materials 8, 732 (2015). Y. Li, Y. Du, Y. Dou, K. Cai, and J. Xu, Synth. Met. 226, 119 (2017). A. Yoshida and N. Toshima, J. Electron. Mater. 45, 2914 (2016). C. Liu, F. Jiang, M. Huang, B. Lu, R. Yue, and J. Xu, J. Electron. Mater. 40, 948 (2011). G.H. Kim, L. Shao, K. Zhang, and K.P. Pipe, Nat. Mater. 12, 719 (2013). X. Crispin, S. Marciniak, W. Osikowicz, G. Zotti, A.W. van der Gon, F. Louwet, M. Fahlman, L. Groenendaal, F. De Schryver, and W.R. Salaneck, J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 41, 2561 (2013). H.L. Kwok, J. Electron. Mater. 41, 476 (2012). O. Bubnova, Z.U. Khan, A. Malti, S. Braun, M. Fahlman, M. Berggren, and X. Crispin, Nat. Mater. 10, 429 (2011). T. Park, C. Park, B. Kim, H. Shin, and E. Kim, Energy Environ. Sci. 6, 788 (2013). J. Wang, K. Cai, and S. Shen, Org. Electron. 17, 151 (2015). J. Wang, K. Cai, and S. Shen, Org. Electron. 15, 3087 (2014). Z.U. Khan, O. Bubnova, M.J. Jafari, R. Brooke, X. Liu, R. Gabrielsson, T. Ederth, D.R. Evans, J.W. Andreasen, M. Fahlman, and X. Crispin, J. Mater. Chem. C 3, 10616 (2015). J. Wang, K. Cai, H. Song, and S. Shen, Synth. Met. 220, 585 (2016). H.S. Gill, S. Thota, L. Li, H. Ren, R. Mosurkal, and J. Kumar, Sens. Actuators B Chem. 220, 794 (2015). J. Choi, D.A. Reddy, M.J. Islam, R. Ma, and T.K. Kim, J. Alloy Compd. 688, 527 (2016). Y.Y. Yu, B.H. Kang, Y.D. Lee, S.B. Lee, and B.K. Ju, Appl. Surf. Sci. 287, 91 (2013). D. Long, W. Li, L. Ling, J. Miyawaki, I. Mochida, and S.H. Yoon, Langmuir 26, 16096 (2010). M.A. Mamo, A.O. Sustaita, N.J. Coville, and I.A. Hümmelgen, Org. Electron. 14, 175 (2013). S.B. Nimse and D. Pal, RSC Adv. 5, 27986 (2015). D.J. Lane and A. Lawen, BioFactors 34, 191 (2008). D.G. Cahill and R.O. Pohl, Phys. Rev. B 35, 4067 (1987). H.E. Katz and T.O. Poehler, Innovative Thermoelectric Materials, 1st edn. (Singapore: World Scientific, 2016) S.H. Lee, H. Park, S. Kim, W. Son, I.W. Cheong, and J.H. Kim, J. Mater. Chem. A 2, 7288 (2014).