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本论文围绕着制备不同种类的导电PEDOT和无机氧化物、金属的纳米复合材料,探索了不同复合材料所表现出的独特的电学、光学和结构等方面性质,并且发展了一种不需模板的制备有机/无机一维纳微米结构复合材料的一步合成方法,制备了具有core-shell结构的PEDOT/PSS-ZnO,PEDOT/PSS-Au复合纳米线。同时在上述纳米结构形貌调控、性能表征以及形成机理等方面进行研究,取得了以下创新性结果:
1.利用sol-gel方法制备具有不同ZnO含量的PEDOT/PSS-ZnO纳米复合材料,该复合材料电导率比PEDOT/PSS显著提高1-2个数量级。该纳米复合材料通过引入ZnO构筑了一种有机/无机复合表面,其表面浸润性向亲水性方向发展。
2.发展了一种利用真空条件控制PEDOT/PSS-ZnO复合物自组装的新方法,一步合成制了具有core-shell结构的PEDOT/PSS-ZnO纳米线,通过调节真空条件、无机组分的含量等因素获得不同的尺寸、形貌的PEDOT/PSS-ZnO一维纳米线,并具有独特的绿光发光特性。
3.利用溶液还原的方法制备了Au粒子包覆聚合物和被聚合物包覆的两种不同复合结构的PEDOT/PSS-Au纳米复合材料,发现在极低温度下(17K)这两种复合材料呈现电导率突然升高异常特性,研究了形貌和化学组成对复合材料低温电导特性的影响,提出了不同形貌PEDOT/PSS-Au复合结构的形成机理。并研究了具有半导体-金属转变特性的PEDOT/PSS-Au纳米复合材料,该材料在半导体-金属转变温度之下具有金属的高电导特性,而在室温到转变温度之间具有半导体的电导特性。