(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210993215.2 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 苏州科技大 学 地址 215000 江苏省苏州市高新区学府路 99号 (72)发明人 史转转　郭春显　吴小帅　李运芃　 李清源　李长明　 (74)专利代理 机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通 合伙) 32257 专利代理师 杨慧林 (51)Int.Cl. C08G 61/12(2006.01) C08K 7/00(2006.01) C08K 3/22(2006.01) (54)发明名称 一种二维超薄多孔PEDOT及其制备方法与应 用 (57)摘要 本发明提供了一种二维超薄多孔PEDOT及其 制备方法与应用。 本发明制备方法包括以下步 骤： (1)、 去 除二维层状金属氧化物溶液中氧气， 加入EDOT并反应， 将反应液进行固液分离， 取固 相； (2)、 将步骤(1)中所述固相加入酸性溶液中， 搅拌反应去除未反应的二维层状金属氧化物， 得 到所述二维超薄多孔PEDOT。 该合成方法操作简 单且适合大规模生产， 因此， 该二维超薄多孔 PEDOT具有很大的应用前 景。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115403744 A 2022.11.29 CN 115403744 A 1.一种二维超薄多孔PEDOT的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)、 去除二维层状金属氧化物溶液中氧气， 加入ED OT并反应， 将反应液进行固液分离， 取固相； (2)、 将步骤(1)中所述固相加入酸性溶液中， 搅拌反应去除未反应的二维层状金属氧 化物， 得到所述 二维超薄多孔PEDOT。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述二维层状金属氧化物中金属氧化 物选自五氧化 二钒、 四氧化 三铁、 四氧化 三锰和四氧化 三钴中的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述二维层状金属氧化物 溶液的浓度为5 ‑15mg/mL； 去除二维层状金属氧化物溶液中氧气的方法是通入氮气和/或惰 性气体； 通气时间20 ‑120min。 4.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述二维层状金属氧化物 溶液中金属氧化物与EDOT的摩尔比为1： 2 ‑1： 15。 5.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所述反应的时间为24 ‑ 72h， 反应温度为0 ‑60℃； 所述反应的搅拌速度为5 00r‑5000r。 6.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 所述酸性溶液的浓度为 0.5mol/L‑3mol/L。 7.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 所述酸性溶液中的酸选自 H2SO4、 HCl、 HNO3和HClO4中的一种或多种。 8.根据权利 要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 反应时间为12h ‑72h； 所述 反应的搅拌速度为5 00r‑5000r； 反应温度为10 ‑50℃； 反应结束后对固相进行清洗 。 9.由权利要求1 ‑8中任一项所述的制备 方法所得二维超薄多孔PEDOT。 10.权利要求9所述的二维超薄多孔PEDOT在电化学传感器、 柔性可穿戴器件、 太阳能电 池或有机光电器件中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115403744 A 2一种二维超薄多孔PEDO T及其制备方 法与应用 技术领域 [0001]本发明涉及导电聚合物材料技术领域， 尤其是指一种二维超薄多孔PEDOT及其制 备方法与应用。 背景技术 [0002]导电聚合物具有独特的π ‑电子共轭结构及本征的导电性。 二维导电聚合物纳 米材 料具备超薄平面结构的特性,面内的共轭结构为电子传输提供了更丰富的通道,并且具有 较大的比表面积,是近年来被广泛研究的一类功能纳米材料。 二维导电聚合物纳米材料展 现了优越的氧化还原 性质,是一类极具潜力的电化学传感器的修饰电极材料。 聚(3,4 ‑亚乙 二醇噻吩)(PEDOT)作为一种低成本、 具有良好热稳定性和可调谐导电性的导电材料， 在多 种不同的领域包括传感、 能源等方面均表现出较好的应用。 PEDOT由于其优秀的物理化学性 能， 在现代多领域应用中展现了巨大的优势。 然而， PEDOT 聚合物其 自身疏水的特性决定了 其难以分散在水溶液中， 这给PEDOT基材料的制备和应用带来了不便。 目前， 单独制备的 PEDOT大都以纳米纤维的形式存在， 合 成二维PEDOT通常在制备过程中需要引入 亲水的聚苯 乙烯磺酸(PSS)离子， 即制得的是二维PEDOT:PSS纳米片， 由于PSS不导电会直接影响PEDOT 的氧化还原性质。 目前市售的PEDOT产品以PEDOT:PSS为主， 产品类型包括固含量较低的水 溶液和固含量较高的浆料等。 [0003]传统PEDOT的形貌为纳米纤维， 合成方法为在含有阴离子表面活性剂的水溶液中 采用自组装胶 束软膜板的策略合 成PEDOT纳米纤维， 由于表 面活性剂的存在 会导致PEDOT的 电导率下降。 此外， 大部分二维PEDOT均是与PSS制成的混合物 二维PEDOT:PSS， 其中PSS为绝 缘体， 其电导率的性能取决于分子链间相分离尺度的变化(P EDOT和PSS)， 其中绝缘体PSS的 含量、 PEDOT的氧化程度差异 等因素均会影响材料的性能。 虽然 科研人员已采用了各种改进 方法用于提升PEDOT:PSS的性能， 但PSS 对PEDOT性能的影 响仍不能忽略。 本发 明通过简单的 液相法在室温条件下合成了超薄 的二维PEDOT， 其厚度仅为1.5nm左右且为多孔结构， 有效 增大了材料的比表面积， 增大了反应活性面积。 该二维PEDOT具有非常好的氧化还原性质， 且导电性高适 合用作导电线路。 此外， 该合成方法操作简单适 合大规模生产。 发明内容 [0004]为解决上述技术问题， 本发明提供了一种二维超薄多孔PEDOT及其制备方法与应 用。 [0005]本发明的第一个目的在于提供一种二维超薄多孔PEDOT的制备方法， 包括以下步 骤： [0006](1)、 去除二维层状金属氧化物溶液中氧气， 加入EDOT并反应， 将反应液进行固液 分离， 取固相； [0007](2)、 将步骤(1)中所述固相加入酸性溶液中， 搅拌反应去除未反应的二维层状金 属氧化物， 得到所述 二维超薄多孔PEDOT。说　明　书 1/4 页 3 CN 115403744 A 3