המחברים להכיר בהכרת תודה תמיכה כספית מ לנו חיל האוויר Office של המחקר המדעי, תחת מספר הסכם FA9550-14-1-0128. ט ל' א מאשר בתודה גם תמיכה חלקית על ידי דוד ולוסיל פקארד קרן.

קרא MSDS עבור ריאגנטים ופעל כל אמצעי בטיחות כימית כנדרש על-ידי המוסד שלך.
1. בתצהיר של Cl-PProDOT ו- Cl-סניף דואר
<ol><li>לבנות המבנה של תא התצהיר לפי הזמנה אדי צינורי כמוצג באיור1.<ol>
<li>כוסית 1/4-אין (הקוטר החיצוני, יתר) התמזגו קוורץ כניסת צד לרכבת התחתית fused קוורץ (יתר) 2-in.... להפוך מלכודת קר עם צינור נירוסטה לפי הזמנה בצורת U 1-אין, בקבוקון דיואר.</li>
		<li>לחבר את הצינור קוורץ עם מד ואקום, מלכודת קר באמצעות מחברי KF-נירוסטה, חיבור מהיר זיווגים. למקם את מונומר האמפולה קוורץ ולהתחבר את האמפולה תא צינורי ויה 1/4-אין חיבור מהיר זיווגים, שסתום מחט. מקם את חמצון כור בבית הבליעה.</li>
		<li>להשתמש קלטות חימום נפרד חימום מקורות את חמצון, מצעים, של מונומר. הוסף את כניסת הגז בקצה הימני של החדר כדי להציג את הגזים האצילים נוספים כדי לשלוט על הלחץ תהליך במידת הצורך.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
בתצהיר של Cl-PProDOT
	<ol>
<li>מוסיפים 50 מ"ג של 3,4-propylenedioxythiophene (ProDOT) האמפולה מונומר וחבר אותו לתא צינורי. . פקח את שסתום מחט</li>
		<li>לשים מצעים (שקופיות זכוכית, בדים, נייר, וכו ') בבית הבליעה. הגודל של סובסטרטים הוא 1.3 ס"מ x 2.5 ס"מ.</li>
		<li>מוסיפים 50 מ"ג של FeCl3 5-mL כור ולמקם אותו בבית הבליעה. הערה: המיקומים היחסיים של הים מונומר, מצעים, ציד המכשפות מוצגות באיור1. המרחק בין הים מונומר המכשפות הוא 13 ס מ.</li>
		<li>להפעיל את המשאבה. סגור את השסתום בצד הימני של החדר באיטיות. לאחר התא הלחץ הוא מתחת 525 mTorr (70 הרשות הפלסטינית), להוסיף חנקן נוזלי במלכודת קר.</li>
		<li>לעטוף את אזורי חימום שלושה עם חימום הקלטת וחבר את הקלטת חימום בקרי טמפרטורה.</li>
		<li>כאשר הלחץ יורד על-ידי עיבוד (52.5 mTorr, 7 הרשות הפלסטינית), סגור את השסתום המחט של המיכל מונומר.</li>
		<li>להפעיל חימום של חמצון, על מצעים של מונומר-170 ° C, 80 ° C ו- 80 ° C, בהתאמה. לאחר ~ 10 דקות, FeCl3 הוא מתאדה, אדום FeCl3 מוצק נוצר באזור מגניבה.</li>
		<li>. פתח את הברז המחט של המיכל מונומר הערה: סרטים רזה בצבע כחול יכול להיווצר באזור המצע. שיעורי צמיחה טיפוסי הם ~ 10 ננומטר לדקה להבטיח את FeCl3 אדי הוא הקים בבית הבליעה לפני פתיחת שסתום מחט את המכולה מונומר. אחרת, מונומר להגיב עם FeCl3 מוצק בתוך המכשפות, ליצור שכבת פולימר אשר מונע את אידוי נוספות של חמצון.</li>
		<li>סגור את שסתום מחט של המיכל מונומר כאשר העובי הרצוי מושגת. לבטל את כל הקלטת חימום וקירור המערכת לטמפרטורת החדר.</li>
		<li>פתיחת שסתום כניסת הגז וכבה את המשאבה.</li>
		<li>לקחת את הדגימות מהחדר. בזהירות לטבול את הדגימות ב מתנול למשך 30 דקות להסיר את חמצון שיורית ואת מונומר. הערה: שטיפה פעם צריך להגדיל כמו עליות עובי הסרט. 30-מין שטיפה זה אופייני לסרטים דק יותר מ- 100 ננומטר בשקופיות זכוכית. סרטים עבה יותר 500 ננומטר אולי delaminate מן המצע בעת שטיפה.</li>
		<li>בזהירות מכה יבשה הדגימות עם גז חנקן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
בתצהיר של Cl-סניף דואר
	<ol>
<li>להוסיף 50 מ"ג של thieno [3,2 -b] thiophene (TT) ב- האמפולה מונומר וחבר אותו לתא צינורי. . פקח את שסתום מחט</li>
		<li>חזור על שלבים 1.2.2. עד 1.2.12.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. הפקדת Br-PEDOT
<ol><li>
התצהיר קאמרית ההתקנה
	<ol>
<li>להוסיף על כניסת צד 1/4-in. נוסף עבור חמצון הצינור קוורץ ולהפוך אותו פנימה 8 מלבד לים מונומר. הכנס את חמצון נוזלי האמפולה קוורץ וחבר את האמפולה לתא צינורי באותו אופן כמו מונומר (איור 2).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
בתצהיר של Br-PEDOT
	<ol>
<li>להוסיף 2 מ של 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) האמפולה מונומר וחבר את האמפולה תא צינורי. . פקח את שסתום מחט</li>
		<li>מצעים המקום (שקופיות זכוכית, בדים, נייר, וכו ') בבית הבליעה צינורי ליד הים אדי מונומר. הגודל של המצע הוא 1.3 ס"מ x 2.5 ס"מ.</li>
		<li>בשכונה fume, להוסיף 2 מ"ל של Br2 האמפולה חמצון, להתחבר את האמפולה שסתום מחט ולשמור את שסתום מחט סגור. לחבר את שסתום מחט הצינור קוורץ. התראה: Br2 הינו חומר מסוכן. שימוש באזהרה בעת הטיפול.</li>
		<li>להפעיל את המשאבה. סגור את השסתום בצד הימני של החדר באיטיות. לאחר התא הלחץ הוא מתחת 525 mTorr (70 הרשות הפלסטינית), להוסיף חנקן נוזלי במלכודת קר.</li>
		<li>לעטוף את האזור מונומר עם חימום הקלטת וחבר אותו עם בקר טמפרטורה. לשמור על האזור המצע, חמצון בטמפרטורת החדר.</li>
		<li>כאשר הלחץ יורד על-ידי עיבוד של 52.5 mTorr (7 הרשות הפלסטינית), לפתוח את השסתום המחט של חמצון. הערה: התגובה היא מהירה מאוד. סרטים כחולים PEDOT יהוו קרוב לים מונומר כי Br2 היא מאוד לא יציבה.</li>
		<li>לסגור את השסתומים המחט של מונומר וגם את חמצון כאשר עובי הרצויה מושגת.</li>
		<li>שכונה חרדית חימום וקירור המערכת לטמפרטורת החדר.</li>
		<li>פתיחת שסתום כניסת הגז וכבה את המשאבה. לקחת את הדגימות מהחדר. הערה: שטיפה לא נחוצה עבור Br2-מסטול פולימרים.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Kaltenbrunner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrathin+and+lightweight+organic+solar+cells+with+high+flexibility.">Ultrathin and lightweight organic solar cells with high flexibility.</a> Nat. Commun. 3, 770 (2012).</li><li>Savagatrup, S., Printz, A. D., O'Connor, T. F., Zaretski, A. V., Lipomi, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecularly+Stretchable+Electronics.">Molecularly Stretchable Electronics.</a> Chem. Mater. 26, 3028-3041 (2014).</li><li>Lee, J. -. Y., Connor, S. T., Cui, Y., Peumans, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semitransparent+Organic+Photovoltaic+Cells+with+Laminated+Top+Electrode.">Semitransparent Organic Photovoltaic Cells with Laminated Top Electrode.</a> Nano Lett. 10, 1276-1279 (2010).</li><li>Kaltenbrunner, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultra-lightweight+design+for+imperceptible+plastic+electronics.">An ultra-lightweight design for imperceptible plastic electronics.</a> Nature. 499, 458-463 (2013).</li><li>Jost, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+coated+textiles+for+flexible+energy+storage.">Carbon coated textiles for flexible energy storage.</a> Energy Environ. Sci. 4, 5060-5067 (2011).</li><li>Hu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stretchable,+Porous,+and+Conductive+Energy+Textiles.">Stretchable, Porous, and Conductive Energy Textiles.</a> Nano Lett. 10, 708-714 (2010).</li><li>Jost, K., Dion, G., Gogotsi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Textile+energy+storage+in+perspective.">Textile energy storage in perspective.</a> J. Mater. Chem. A. 2, 10776-10787 (2014).</li><li>Ding, Y., Invernale, M. A., Sotzing, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conductivity+Trends+of+PEDOT-PSS+Impregnated+Fabric+and+the+Effect+of+Conductivity+on+Electrochromic+Textile.">Conductivity Trends of PEDOT-PSS Impregnated Fabric and the Effect of Conductivity on Electrochromic Textile.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 2, 1588-1593 (2010).</li><li>Hong, K. H., Oh, K. W., Kang, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+properties+of+electrically+conducting+textiles+by+in+situ+polymerization+of+poly(3,4-ethylenedioxythiophene).">Preparation and properties of electrically conducting textiles by in situ polymerization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene).</a> J. Appl. Polym. Sci. 97, 1326-1332 (2005).</li><li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabric+electrodes+coated+with+polypyrrole+nanorods+for+flexible+supercapacitor+application+prepared+via+a+reactive+self-degraded+template.">Fabric electrodes coated with polypyrrole nanorods for flexible supercapacitor application prepared via a reactive self-degraded template.</a> Org. Electron. 26, 292-299 (2015).</li><li>Du, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoelectric+Fabrics:+Toward+Power+Generating+Clothing.">Thermoelectric Fabrics: Toward Power Generating Clothing.</a> Sci. Rep. 5, 6411 (2015).</li><li>Yatvin, J., Sherman, S. A., Filocamo, S. F., Locklin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+functionalization+of+Kevlar[registered+sign]+with+copolymers+containing+sulfonyl+nitrenes.">Direct functionalization of Kevlar[registered sign] with copolymers containing sulfonyl nitrenes.</a> Polym. Chem. 6, 3090-3097 (2015).</li><li>Musumeci, C., Hutchison, J. A., Samori, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+morphology+of+conductive+PEDOT+by+in+situ+electropolymerization:+from+thin+films+to+nanowires+with+variable+electrical+properties.">Controlling the morphology of conductive PEDOT by in situ electropolymerization: from thin films to nanowires with variable electrical properties.</a> Nanoscale. 5, 7756-7761 (2013).</li><li>Allison, L., Hoxie, S., Andrew, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+seamlessly-integrated+textile+electronics:+methods+to+coat+fabrics+and+fibers+with+conducting+polymers+for+electronic+applications.">Towards seamlessly-integrated textile electronics: methods to coat fabrics and fibers with conducting polymers for electronic applications.</a> Chem. Commun. 53, 7182-7193 (2017).</li><li>Alf, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Vapor+Deposition+of+Conformal,+Functional,+and+Responsive+Polymer+Films.">Chemical Vapor Deposition of Conformal, Functional, and Responsive Polymer Films.</a> Adv. Mater. 22, 1993-2027 (2010).</li><li>Goktas, H., Wang, X., Boscher, N. D., Torosian, S., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functionalizable+and+electrically+conductive+thin+films+formed+by+oxidative+chemical+vapor+deposition+(oCVD)+from+mixtures+of+3-thiopheneethanol+(3TE)+and+ethylene+dioxythiophene+(EDOT).">Functionalizable and electrically conductive thin films formed by oxidative chemical vapor deposition (oCVD) from mixtures of 3-thiopheneethanol (3TE) and ethylene dioxythiophene (EDOT).</a> J. Mater. Chem. C. 4, 3403-3414 (2016).</li><li>Sadki, S., Schottland, P., Brodie, N., Sabouraud, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mechanisms+of+pyrrole+electropolymerization.">The mechanisms of pyrrole electropolymerization.</a> Chem. Soc. Rev. 29, 283-293 (2000).</li><li>Bhattacharyya, D., Howden, R. M., Borrelli, D. C., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vapor+phase+oxidative+synthesis+of+conjugated+polymers+and+applications.">Vapor phase oxidative synthesis of conjugated polymers and applications.</a> J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 50, 1329-1351 (2012).</li><li>Yamato, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+free-standing+poly(3,4-ethylenedioxythiophene)+conducting+polymer+films+on+a+pilot+scale.">Synthesis of free-standing poly(3,4-ethylenedioxythiophene) conducting polymer films on a pilot scale.</a> Synth. Met. 83, 125-130 (1996).</li><li>Cheng, N., Zhang, L., Joon Kim, J., Andrew, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vapor+phase+organic+chemistry+to+deposit+conjugated+polymer+films+on+arbitrary+substrates.">Vapor phase organic chemistry to deposit conjugated polymer films on arbitrary substrates.</a> J. Mater. Chem. C. 5, 5787-5796 (2017).</li><li>Borrelli, D. C., Lee, S., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optoelectronic+properties+of+polythiophene+thin+films+and+organic+TFTs+fabricated+by+oxidative+chemical+vapor+deposition.">Optoelectronic properties of polythiophene thin films and organic TFTs fabricated by oxidative chemical vapor deposition.</a> J. Mater. Chem. C. 2, 7223-7231 (2014).</li><li>Jo, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oxidative+Chemical+Vapor+Deposition+of+Neutral+Hole+Transporting+Polymer+for+Enhanced+Solar+Cell+Efficiency+and+Lifetime.">Oxidative Chemical Vapor Deposition of Neutral Hole Transporting Polymer for Enhanced Solar Cell Efficiency and Lifetime.</a> Adv. Mater. 28, 6399-6404 (2016).</li><li>Wang, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CVD+Polymers+for+Devices+and+Device+Fabrication.">CVD Polymers for Devices and Device Fabrication.</a> Adv. Mater. 29, 1604606 (2017).</li><li>Kovacik, P., Hierro, G. d., Livernois, W., Gleason, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scale-up+of+oCVD:+large-area+conductive+polymer+thin+films+for+next-generation+electronics.">Scale-up of oCVD: large-area conductive polymer thin films for next-generation electronics.</a> Mater. Horiz. 2, 221-227 (2015).</li><li>Barr, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Monolithic+Integration+of+Organic+Photovoltaic+Circuits+on+Unmodified+Paper.">Direct Monolithic Integration of Organic Photovoltaic Circuits on Unmodified Paper.</a> Adv. Mater. 23, 3500-3505 (2011).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

מנגנון התגובה הוא הפילמור חמצוני. שיטות ציפוי פולימרי באמצעות אותו מנגנון כוללים electropolymerization17 , אדי שלב הפילמור18. Electropolymerization דורשת מצע מוליך, חסרה את היתרון של ציפוי אחיד ולא קונפורמית, ויש שיטה המבוססת על פתרון לא ידידותיות לסביבה19. השיטה הקיימת של ...

חומרים מוליכים למחצה וניצוח פולימריים יש מאפיינים ייחודיים, כגון גמישות1, stretchability2, שקיפות3וצפיפות נמוכה,4 אפשרויות יוצאת דופן עבור יצירת הדור הבא מכשירים אלקטרוניים על אנרגטיקה סובסטרטים. כיום, חוקרים רבים הם משתדלים לנצל את תכונותיו הייחודיות של חומרים פולימריים ליצירת גמיש ו/או אלקטרוניקה לביש5,6 , טקסטיל חכמים7. עם זאת, היכולת conformally מעיל משטחים בעלי מרקם חזק של מצעים שאינם חזקים, כגון נייר, בדים, חוטי/יפצחו, נשאר unmastered. ולרוב, פולימרים מסונתז, מצופה על משטחים באמצעות שיטות פתרון. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 למרות שיטות הפתרון לספק סיבי פולימר/טקסטיל, ציפוי שהושג ובכך הם לעתים קרובות לא אחידה ולהיפגע בקלות על ידי לחצים פיזיים קטנים13,14 . שיטות פתרון חלים גם לא ציפוי נייר בגלל הרטבת בעיות.
בתצהיר אדים תגובתי יכול ליצור סרטים פולימריים מצומדת קונפורמיים על מגוון רחב של מצעים, ללא התחשבות כימיה משטח/קומפוזיציה, אנרגיה משטח, חספוס פני השטח/הטופוגרפיה15. בגישה זו, פולימרים מצומדת מסונתז בשלב אדי מספקים את ואדים מונומר, חמצון בו זמנית על פני השטח. מערך הפילמור וקולנוע מתרחשת על פני השטח של שלב בודד, ללא הממס. שיטה זו ישימה באופן תיאורטי על כל פולימר מצומדת זה יכול להיות מסונתז על ידי הפילמור חימצוני באמצעות שיטות פתרון. עם זאת, עד כה, פרוטוקולים עבור הפקדת רק סט צר של פולימר מצומדת מבנים ידועים. 15
כאן, נדגים בתצהיר של מוליך poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), ואת פוליפוני מוליכים למחצה (thieno [3,2 -b] thiophene) (סניף הדואר) בסרטים דרך בתצהיר אדים תגובתי. שני סוגים של חמצון, FeCl מוצק3 ו- Br נוזלי2, משמשים בתהליך. פולימרים התואם נקראים Cl-PProDOT Cl-סניף הדואר, Br-PEDOT. מצעים קונבנציונאלי, שקופיות זכוכית וגם מצעים עם מרקם לא שגרתיים, כגון נייר, מגבות ובדים, היו מצופה פולימר הסרטים.
פרוטוקול זה מתאר את ההתקנה של התא בתצהיר אדים לפי הזמנה ופרטי של תהליך התצהיר. זה נועד לעזור למתרגלים חדשים כדי לבנות את מערכת התצהיר ולהימנע מלכודות נפוצות המשויך אדי-שלב הסינתזה.

<table><tbody><tr><td>3,4-Ethylenedioxythiophene, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>483028</td><td></td></tr><tr><td>3,4-Propylenedioxythiophene, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>660485</td><td></td></tr><tr><td>Thieno[3,2-b]thiophene, 95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>702668</td><td></td></tr><tr><td>FeCl&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;, 97%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>157740</td><td></td></tr><tr><td>Br&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>207888</td><td></td></tr></tbody></table>

reactive vapor deposition of conjugated polymer films on arbitrary substrates

נדגים שיטה של ציפוי conformally מצומדת פולימרים על מצעים שרירותי באמצעות תא תגובה אישית מעוצבת, בלחץ נמוך. פולימרים מוליכים, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), ופולימרים מוליכים למחצה, פוליפוני (thieno [3,2 -b] thiophene) (PTT), הופקדו על-קונבנציונאלי מגרה מאוד, מצעים בעלי מרקם עם אזורים משטח גבוהה, כגון נייר, מגבות ובדים. זה דיווחו על התצהיר קאמרית הוא שיפור של כורי אדים הקודמת כי המערכת שלנו יכול להכיל מונומרים נדיף והן לא נדיף, כגון 3,4-propylenedioxythiophene ו- thieno [3,2 -b] thiophene. ניצול של חמצון מוצק וגם נוזלי מודגמות גם. מגבלה אחת של שיטה זו היא שחסר בו מתוחכמים בחיי עיר עובי צגים. ציפויים פולימריים שנעשו על ידי השיטות ציפוי על בסיס פתרון בשימוש נפוץ, כגון ציפוי ספין, משטח השתלת עור, הם לעתים קרובות לא אחיד או רגישים השפלה מכני. זה דיווח אדי שלב התצהיר שיטה מתגבר על החסרונות האלה, היא חלופה חזקה לשיטות ציפוי על בסיס פתרון משותף. ראוי לציין, סרטים פולימריים מצופה בשיטת שדווחו הן אחיד קונפורמיים על משטחים קשים, אפילו בקנה מידה מיקרומטר. תכונה זו מאפשרת עבור יישומים עתידיים של אדי שהופקדו פולימרים במכשירים אלקטרוניקה על מצעים בעלי מרקם חזק וגמישים.

העובי של Cl-PProDOT הסרטים נוצרו בשקופיות זכוכית 1.3 ס"מ x 2.5 ס"מ שהוצב דיסקרטית לרוחב עמדות לאורך הצינור המרכזי נמדדו על ידי profilometer (איור 3). Conductivities חושבו מתוך מדידות resistivity באמצעות תחנת המבחן בנוי הבית ארבע נקודות בדיקה. מוליכות נמדד סרט Cl-PProDOT עבה 100 ננומטר בשקופ...

Watch this Scientific Journal Video about Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates at JoVE.com

Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates

בתצהיר אדים תגובתי של סרט פולימרי מצומדת על מצעים שרירותי

מאמר זה מציג בתצהיר אדים תגובתי של poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), פוליפוני פרוטוקול (thieno [3,2 -b] thiophene) סרטים על שקופיות זכוכית, מצעים קשה, כגון טקסטיל ונייר.

We demonstrate a method of conformally coating conjugated polymers on arbitrary substrates using a custom-designed, low-pressure reaction chamber. ...

reactive-vapor-deposition-conjugated-polymer-films-on-arbitrary

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Chemistry

33.5K Views.  University of Wisconsin-Madison. מאמר זה מציג בתצהיר אדים תגובתי של poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), פוליפוני פרוטוקול (thieno [3,2 -b] thiophene) סרטים על שקופיות זכוכית, מצעים קשה, כגון טקסטיל ונייר.

Video: Reactive Vapor Deposition of Conjugated Polymer Films on Arbitrary Substrates

Reductive Electropolymerization of a Vinyl-containing Poly-pyridyl Complex on Glassy Carbon and Fluorine-doped Tin Oxide Electrodes

Controllable electrode surface modification is important in a number of fields, especially those with solar fuels applications. Electropolymerization is one surface modification technique that electrodeposits a polymeric film at the surface of an electrode by utilizing an applied potential to initiate the polymerization of substrates in the Helmholtz layer. This useful technique was first established by a Murray-Meyer collaboration at the University of North Carolina at Chapel Hill in the early 1980s and utilized to study numerous physical phenomena of films containing inorganic complexes as the monomeric substrate. Here, we highlight a procedure for coating electrodes with an inorganic complex by performing reductive electropolymerization of the vinyl-containing poly-pyridyl complex onto glassy carbon and fluorine doped tin oxide coated electrodes. Recommendations on electrochemical cell configurations and troubleshooting procedures are included. Although not explicitly described here, oxidative electropolymerization of pyrrole-containing compounds follows similar procedures to vinyl-based reductive electropolymerization but are far less sensitive to oxygen and water.

A procedure for performing reductive electropolymerization of vinyl-containing compounds onto glassy carbon and fluorine doped tin-oxide coated electrodes is presented. Recommendations on electrochemical cell configurations and troubleshooting procedures are included. Although not explicitly described here, oxidative electropolymerization of pyrrole-containing compounds follows similar procedures to vinyl-based reductive electropolymerization.

Electropolymerization המצמצם של קומפלקס פולי-pyridyl המכיל ויניל עליו מזוגג פחמן וטין אוקסיד אלקטרודות מסוממת-פלואור

Controllable electrode surface modification is important in a number of fields, especially those with solar fuels applications. Electropolymerization is ...

Fabrication of Large-area Free-standing Ultrathin Polymer Films

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films. Typically, ultrathin films are prepared using either sacrificial layers, which may damage the film or affect its mechanical properties, or they are made on freshly cleaved mica, a substrate that is difficult to scale. Further, the size of ultrathin film is typically limited to a few square millimeters. In this method, we modify a surface with a polyelectrolyte that alters the strength of adhesion between polymer and deposition substrate. The polyelectrolyte can be shown to remain on the wafer using spectroscopy, and a treated wafer can be used to produce multiple films, indicating that at best minimal amounts of the polyelectrolyte are added to the film. The process has thus far been shown to be limited in scalability only by the size of the coating equipment, and is expected to be readily scalable to industrial processes. In this study, the protocol for making the solutions, preparing the deposition surface, and producing the films is described.

We describe a method for the fabrication of large-area (up to 13 cm diameter) and ultrathin (as thin as 8 nm) polymer films. Instead of using a sacrificial interlayer to delaminate the film from its substrate, we use a self-limiting surface treatment suitable for arbitrarily large areas.

המצאה של שטח גדול שעמדה חופשית Ultrathin פולימריים סרטים

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films.  Typically, ultrathin films are prepared ...

Layer-by-layer Synthesis and Transfer of Freestanding Conjugated Microporous Polymer Nanomembranes

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in combination with their outstanding thermal and chemical stability, and low densities. However, their insoluble nature causes problems in their processing since usually applied techniques such as spin coating are not available. Especially for membrane applications, where the processing of CMP as thin films is desirable, the processing problems have hindered their commercial application.
Here we describe the interfacial synthesis of CMP thin films on functionalized substrates via molecular layer-by-layer (l-b-l) synthesis. This process allows the preparation of films with desired thickness and composition and even desired composition gradients.
The use of sacrificial supports allows the preparation of freestanding membranes by dissolution of the support after the synthesis. To handle such ultra-thin freestanding membranes the protection with sacrificial coatings showed great promise, to avoid rupture of the nanomembranes. To transfer the nanomembranes to the desired substrate, the coated membranes are upfloated at the air-liquid interface and then transferred via dip coating.

In this paper we describe the interfacial synthesis of conjugated microporous polymers (CMP) on sacrificial substrates, and the dissolution of the substrate for the preparation of freestanding CMP nanomembranes. In addition, we will describe how the fragile nanomembranes can be transferred to other substrates.

סינתזה והעברה של אוב Nanomembranes פולימר Microporous Conjugated שכבה אחר שכבה

CMP as large surface area materials have attracted growing interest recently, due to their high variability in the incorporation of functional groups in ...

Atom Transfer Radical Polymerization of Functionalized Vinyl Monomers Using Perylene as a Visible Light Photocatalyst

A standardized technique for atom transfer radical polymerization of vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is presented. The procedure is performed under an inert atmosphere using air- and water-exclusion techniques. The outcome of the polymerization is affected by the ratios of monomer, initiator, and catalyst used as well as the reaction concentration, solvent, and nature of the light source. Temporal control over the polymerization can be exercised by turning the visible light source off and on. Low dispersities of the resultant polymers as well as the ability to chain-extend to form block copolymers suggest control over the polymerization, while chain end-group analysis provides evidence supporting an atom-transfer radical polymerization mechanism.

A method for the atom transfer radical polymerization of functionalized vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is described.

העברת Atom פילמור רדיקלי של פונקציונליות ויניל מונומרים שימוש Perylene בתור Photocatalyst אור גלוי

A standardized technique for atom transfer radical polymerization of vinyl monomers using perylene as a visible-light photocatalyst is presented. The ...

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step process that finishes with Negishi coupling. Negishi coupling is a cross-coupling process in which a chemical precursor is first lithiated, followed by transmetallation with ZnCl2. The resultant organozinc compound can be coupled to a dibrominated aromatic precursor to give the conjugated monomer. Polymer films can be prepared via electropolymerization of the monomer and characterized using cyclic voltammetry and ultraviolet-visible-near infrared (UV-Vis-NIR) spectroscopy. Nanoparticles (NPs) are prepared via emulsion polymerization of the monomer using a two-surfactant system to yield an aqueous dispersion of the polymer NPs. The NPs are characterized using dynamic light scattering, electron microscopy, and UV-Vis-NIR-spectroscopy. Cytocompatibility of NPs is investigated using the cell viability assay. Finally, the NP suspensions are irradiated with a NIR laser to determine their effectiveness as potential materials for photothermal therapy (PTT).

A protocol is presented for the synthesis and preparation of nanoparticles consisting of electroactive polymers.

מאפייני electroactive פולימר החלקיקים מציגים photothermal

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Engineering

Fabricating Reactive Surfaces with Brush-like and Crosslinked Films of Azlactone-Functionalized Block Co-Polymers

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl dimethyl azlactone) (PGMA-b-PVDMA), are presented. Due to the high reactivity of azlactone groups towards amine, thiol, and hydroxyl groups, PGMA-b-PVDMA surfaces can be modified with secondary molecules to create chemically or biologically functionalized interfaces for a variety of applications. Previous reports of patterned PGMA-b-PVDMA interfaces have used traditional top-down patterning techniques that generate non-uniform films and poorly controlled background chemistries. Here, we describe customized patterning techniques that enable precise deposition of highly uniform PGMA-b-PVDMA films in backgrounds that are chemically inert or that have biomolecule-repellent properties. Importantly, these methods are designed to deposit PGMA-b-PVDMA films in a manner that completely preserves azlactone functionality through each processing step. Patterned films show well-controlled thicknesses that correspond to polymer brushes (~90 nm) or to highly crosslinked structures (~1-10 &#956;m). Brush patterns are generated using either the parylene lift-off or interface directed assembly methods described and are useful for precise modulation of overall chemical surface reactivity by adjusting either the PGMA-b-PVDMA pattern density or the length of the VDMA block. In contrast, the thick, crosslinked PGMA-b-PVDMA patterns are obtained using a customized micro-contact printing technique and offer the benefit of higher loading or capture of secondary material due to higher surface area to volume ratios. Detailed experimental steps, critical film characterizations, and trouble-shooting guides for each fabrication method are discussed.

Surface fabrication methods for patterned deposition of nanometer thick brushes or micron thick, crosslinked films of an azlactone block co-polymer are reported. Critical experimental steps, representative results, and limitations of each method are discussed. These methods are useful for creating functional interfaces with tailored physical features and tunable surface reactivity.

בדיית משטחים תגובתי עם מברשת, תפור סרטים של פולימרים שיתוף בלוק Azlactone-Functionalized

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl ...

Procedure for the Transfer of Polymer Films Onto Porous Substrates with Minimized Defects

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support substrates. Accomplishing this transfer in a highly controlled, mechanized, and reproducible manner can eliminate the creation of macroscale defect structures (e.g., tears, cracks, and wrinkles) within the thin film that compromise device performance and the usable area per sample. Here, we describe a general protocol for the highly controlled and mechanized transfer of a polymeric thin film onto an arbitrary porous support substrate for eventual use as a water filtration membrane device. Specifically, we fabricate a block copolymer (BCP) thin film on top of a sacrificial, water-soluble poly(acrylic acid) (PAA) layer and silicon wafer substrate. We then utilize a custom-designed, 3D-printed transfer tool and drain chamber system to deposit, lift-off, and transfer the BCP thin film onto the center of a porous anodized aluminum oxide (AAO) support disc. The transferred BCP thin film is shown to be consistently placed onto the center of the support surface due to the guidance of the meniscus formed between the water and the 3D-printed plastic drain chamber. We also compare our mechanized transfer-processed thin films to those that have been transferred by hand with the use of tweezers. Optical inspection and image analysis of the transferred thin films from the mechanized process confirm that little-to-no macroscale inhomogeneities or plastic deformations are produced, as compared to the multitude of tears and wrinkles produced from manual transfer by hand. Our results suggest that the proposed strategy for thin film transfer can reduce defects when compared to other methods across many systems and applications.

We present a procedure for highly controlled and wrinkle-free transfer of block copolymer thin films onto porous support substrates using a 3D-printed drain chamber. The drain chamber design is of general relevance to all procedures involving transfer of macromolecular films onto porous substrates, which is normally done by hand in an irreproducible fashion.

נוהל העברת סרטים פולימריים אל מצעים נקבובי עם פגמים ממוזערים

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support ...

Development of Efficient OLEDs from Solution Deposition

The use of highly efficient organic emitters based on the thermally activated delayed fluorescence (TADF) concept is interesting due to their 100% internal quantum efficiency. Presented here is a solution deposition method for the fabrication of efficient organic light-emitting diodes (OLEDs) based on a TADF emitter in a simple device structure. This fast, low-cost, and efficient process can be used for all OLED emissive layers that follow the host-guest concept. The fundamental steps are described along with necessary information for further reproduction. The goal to establish a general protocol that can be easily adapted for principal organic emitters currently under study and development.

Presented here is a protocol for the fabrication of efficient, simple, solution-deposited organic light-emitting diodes with low roll-off.

פיתוח של OLEDs יעילים מתצהיר פתרונות

The use of highly efficient organic emitters based on the thermally activated delayed fluorescence (TADF) concept is interesting due to their 100% ...

Vapor Phase Deposition of Electroactive Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) onto Electrospun Commodity Polymer Nanofibers

This study investigates the preparation of polyacrylonitrile (PAN) nanofibers through electrospinning to create highly porous and strong materials for applications in water purification, electrocatalysis, and biomedicine. The uniformly white PAN nanofiber mats were cut into 2 cm x 2 cm coupons to ensure consistency. After electrospinning, these nanofibers were coated with an electroactive polymer (EAP) using chemical vapor deposition, with iron (III) chloride (FeCl3) serving as an oxidant for polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) into poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT). The study examined the impact of different FeCl3 concentrations on PEDOT deposition on the PAN coupons. PEDOT deposition led to an increase in coupon weight. Scanning electron microscopy (SEM) revealed increases in the diameter of the nanofibers treated with increasing FeCl3 oxidant concentration, although higher FeCl3&#160;concentrations caused inter-fiber bridging, implying a concomitant decrease in inter-fiber spacing. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was used to confirm the presence of Fe, Cl, and S in the nanofibers, with sulfur content rising with FeCl3&#160;concentration used, suggesting increased PEDOT deposition efficiency with increasing oxidant concentration. Mechanical testing showed that PEDOT-coated PAN fibers had improved tensile strength and toughness in the hydrated state compared to pure PAN nanofibers. These results highlight the crucial role of FeCl3&#160;concentration in influencing the morphology and properties of PAN-PEDOT composites, enhancing their suitability for applications such as water purification, tissue engineering, biosensing, catalysis, and energy storage.

This paper describes a simple technique for coating electrospun PAN nanofibers with electroactive polymers using vapor deposition. The effects of the oxidant FeCl&#8323; on the deposition of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) coatings on PAN were investigated to understand and optimize polymer growth, fiber diameter, and overall mechanical strength of the nanofiber mats.

תצהיר שלב אדים של פולי אלקטרואקטיבי (3,4-ethylenedioxythiophene) על ננו-סיבים פולימריים של סחורות אלקטרוסקופיות

This study investigates the preparation of polyacrylonitrile (PAN) nanofibers through electrospinning to create highly porous and strong materials for ...

Polymerization

Source: Vy M. Dong and Jan Riedel, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
Polymers are made from macromolecules, which are composed of repeating units (the so called monomeric units). In our modern world, polymers play an important role. One of the first important polymers was nylon, which is a polyamide. It found widespread application in tooth brushes and stockings.

Polymerization: Types of Polymerizations and Applications

פילמור

Source: Vy M. Dong and Jan Riedel, Department of Chemistry, University of California, Irvine, CA
Polymers are made from macromolecules, which are composed ...