ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 5
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ....................................................................................... 10
1.1 Поли-3,4-этилендиокситиофен: общие сведения ............................................ 10
1.2 Методы синтеза поли-3,4-этилендиокситиофена ............................................ 13
1.2.1 Химический синтез поли-3,4-этилендиокситиофена ............................. 13
1.2.2 Электрохимический синтез поли-3,4-этилендиокситиофена ................ 15
1.2.3 Электролиты для электросинтеза поли-3,4-этилендиокситиофена в
водных растворах .......................................................................................................... 17
1.2.4 Состояние макромолекулярных матриц для электрохимического
синтеза поли-3,4-этилендиокситиофена в водных растворах .................................. 23
1.3 Свойства поли-3,4-этилендиокситиофена ........................................................ 26
1.3.1 Оптические свойства поли-3,4-этилендиокситиофена........................... 26
1.3.2 Спектроэлектрохимические свойства поли-3,4-этилендиокситиофена 28
1.4 Применение поли-3,4-этилендиокситиофена................................................... 30
1.4.1 Солнечные элементы ................................................................................. 31
1.4.2 Электрохромные устройства..................................................................... 35
1.4.3 Химические сенсоры.................................................................................. 36
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ......................................................................... 39
2.1 Используемые вещества и их очистка .............................................................. 39
2.2 Методика электрохимической полимеризации 3,4-этилендиокситиофена .. 42
2.3 Методы исследования......................................................................................... 44
2.3.1 Синтез и физико-химические свойства слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена с макромолекулярными матрицами ..................... 44
2.3.2 Дырочно-транспортные свойства слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена ................................................................................... 47
2.3.3 Сенсорные свойства слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена
по отношению к аммиаку ............................................................................................. 48
3 КОМПЛЕКСЫ ПОЛИ-3,4-ЭТИЛЕНДИОКСИТИОФЕНА С
ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТАМИ.......................................................................................... 49
3
3.1 Электрохимическая полимеризация 3,4-этилендиокситиофена в присутствии
полиэлектролитов.......................................................................................................... 49
3.1.1 Исследование электрохимических параметров синтеза
поли-3,4-этилендиокситиофена в присутствии полиэлектролитов ......................... 49
3.1.2 Исследование электросинтеза слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена с полиэлектролитами
методом микрогравиметрии………………………………………………………….57
3.1.3 In situ спектроэлектрохимия в УФ-видимой-ближней ИК
областях спектра в процессе электросинтеза комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена с полиэлектролитами ............................................. 59
3.1.4 In situ спектроэлектрохимия комбинационного рассеяния в процессе
электросинтеза комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена с
полиэлектролитами…………………………………………………………………...63
3.1.5 Электрохимическая полимеризация 3,4-этилендиокситиофена в
присутствии смесей полиэлектролитов различной гибкости................................... 65
3.2 Физико-химические свойства слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена ................................................................................... 70
3.2.1 Оптические свойств слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена
с полиэлектролитами .................................................................................................... 70
3.2.2 Спектроэлектрохимические свойства слоев комплексов ПЭДОТ
с полиэлектролитами в УФ-видимой-ближней ИК областях................................... 72
3.2.3 Спектроэлектрохимические свойства слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена со смесями полиэлектролитов в
УФ-видимой-ближней ИК областях............................................................................ 74
3.2.4 Спектроэлектрохимия комбинационного рассеяния слоев
поли-3,4-этилендиокситиофена ................................................................................... 76
3.2.5 Исследование электрохимической стабильности полученных слоев
комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена с полиэлектролитами ........................ 79
3.2.6 Исследование слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена
с полиэлектролитами методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. 83
3.2.7 Структурные особенности полиэлектролитов, влияющие на
электрохимическую полимеризацию 3,4-этилендиокситиофена............................. 85
4
3.3 Морфология поверхности слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена…. .............................................................................. 91
4 КОМПЛЕКС ПОЛИ-3,4-ЭТИЛЕНДИОКСИТИОФЕНА С
ФТАЛОЦИАНИНАТОМ ЦИНКА .............................................................................. 96
4.1 Синтез поли-3,4-этилендиокситиофена в присутствии
фталоцианината цинка.................................................................................................. 96
4.2 Спектроэлектрохимические свойства слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена с фталоцианинатом цинка ..................................... 99
4.3 Электронная спектроскопия в УФ-видимой и ближней ИК- областях слоев
комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена с фталоцианинатом цинка .............. 101
4.4 Спектроскопия комбинационного рассеяния слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена с фталоцианинатом цинка ................................... 102
4.5 Морфология поверхности слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена
с фталоцианинатом цинка .......................................................................................... 104
5 ПРИМЕНЕНИЕ СЛОЕВ КОМПЛЕКСОВ
ПОЛИ-3,4-ЭТИЛЕНДИОКСИТИОФЕНА В ОПТОЭЛЕКТРОНИКЕ .................. 106
5.1 Солнечные элементы ........................................................................................ 106
5.1.1 Применение слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена в
органических солнечных элементах ......................................................................... 106
5.1.2 Применение слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена в
перовскитных солнечных элементах......................................................................... 109
5.1.3 Исследование стабильности вольтамперных характеристик гибких
перовскитных солнечных элементов на основе слоев комплексов
поли-3,4-этилендиокситиофена ................................................................................. 111
5.2 Применение слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена в оптических
сенсорах на аммиак ..................................................................................................... 114
5.3 Применение слоев комплексов поли-3,4-этилендиокситиофена в
электрохромных устройствах .................................................................................... 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 123
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ ........................................................................ 124
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 125
