多層奈米碳管/導電聚噻吩衍生物複合材料之研究

Abstract

本研究目標為製備多層奈米碳管/導電聚噻吩衍生物複合材料薄膜，使用表面改質前後奈米碳管和不同聚噻吩衍生物進行混摻，探討其對於複合材料薄膜的碳管分散度以及導電度造成的影響。 聚噻吩衍生物使用自行合成之水溶性poly(3-thienyl)ethoxybutanesulfonate (PTEBS)和可溶於有機溶劑之poly(3,4-dihexyloxythiophene) (PDHOT)、poly(3,4-dihexyloxythiophene-co-3,4-dimethoxythiophen)(P(DHOT-co-DMOT))，另外尚有市售之poly(3-alkylthiophene)(P3HT)。 多層奈米碳管進行兩部分表面改質，第一部分是羧酸化奈米碳管(MWNT-COOH)；第二部份是以4-hexylaniline改質奈米碳管(MWNT-HA)，由TEM可證實表面改質提升了奈米碳管在溶劑中的分散度。 多層奈米碳管/導電聚噻吩衍生物複合材料薄膜主要分為兩個系統，第一個系統是奈米碳管/水溶性導電聚噻吩衍生物複合材料薄膜：MWNT-COOH / PTEBS；第二個系統是奈米碳管/油溶性導電聚噻吩衍生物複合材料薄膜：MWNT / PDHOT、P(DHOT-co-DMOT)、P3HT和MWNT-HA / PDHOT、P(DHOT-co-DMOT)、P3HT。複合材料以SEM觀察碳管在基材內分散情況，證實使用表面改質碳管的分散度較佳，另以四點探針法量測導電度，導電度以奈米碳管/ PDHOT複合材料薄膜表現最好，最高可達17.04 S/cm。