PEDOT光子晶体的制备及其光电性能研究

发布时间：2020-07-02 04:25

【摘要】：光子晶体是介电常数不同的材料周期性排列而成的人工微结构,具有独特的光调控的特性。PEDOT(聚3,4-乙撑二氧噻吩)是一种单双键交替的共轭导电高分子,是目前所知最稳定的导电聚合物。本文将PEDOT和光子晶体结构相结合,制备得到性能优良的导电光晶材料,并进一步拓展了器件应用。主要内容如下:1、通过乳液聚合制备粒径大小不同且单分散性良好的核壳结构的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶粒子微球。利用制备得到的聚合物微球,经由竖直沉积过程制备蛋白石结构的光子晶体。改变微球尺寸得到不同带隙和亮丽结构色的光子晶体模板。2、利用第一步制备的蛋白石结构光子晶体为模板,通过恒电位法电聚合和牺牲模板的方法制备得到反蛋白石结构的PEDOT光子晶体(PEDOT-IOs)。并对PEDOT光子晶体的光学性质、电学性质、浸润性、耐溶剂特性、溶剂响应性、电浸润特性等性能进行了测试表征,证实制备得到的PEDOT光子晶体具有多方面的优良特性,在多个领域均具有潜在应用。3、在第二步的基础上,对制备得到的PEDOT光子晶体的电化学氧化还原过程进行了详细表征。结合光晶特点,对其氧化还原过程中多孔结构的形貌、光谱及浸润性的变化都做了深入研究,结果证实PEDOT光子晶体具有优异的光学和电化学循环特性。在此基础上,发现PEDOT-IO在经过还原再氧化这一循环过程之后对极性溶剂具有特殊的响应,可以实现固态膜的光谱蓝移。因此,将传统导电聚合物的电化学氧化还原过程和电荷转移复合物响应极性溶剂相结合实现了室温固态光晶图案的可控擦写,为光电器件装置提供了一种新的设计思路。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O734
【图文】：

如图1-1 所示。图 1-1 不同光子晶体结构示意图[3]1.1.2 自然界中的光子晶体光子晶体不单单能在实验室中制备出现，在人工制备出第一个光子晶体之前，在自然界中就已经存在了各种各样的光子晶体[4-5]。如图 1-2 所示，大自然为人类提供了许多丰富的例子，如：蝴蝶翅膀、孔雀羽毛[6]、海鼠毛以及蛋白石等都呈现出美丽色彩，同样也是由其特别的三维周期微结构决定的。图 1-2 自然界中的光子晶体[4-6]

自然界中的光子晶体[4-6]

【参考文献】

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本文编号：2737740