微射流均质机在聚噻吩分散中的应用

聚噻吩（Polythiophene）是一种重要的导电聚合物，具有独特的物理化学性质。聚噻吩包括多种不同结构和性质的化合物，常见的聚噻吩物质种类包括但不限于：

• 聚3-噻吩（Poly(3-thiophene)）
• 聚2,2'-联噻吩（Poly(2,2'-bithiophene)）
• 聚EDOT（Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)，简称PEDOT）
• 聚EDOT-co-Th（Poly(3,4-ethylenedioxythiophene-co-thiophene)）
• 聚2,5-二取代噻吩（Poly(2,5-dialkoxythiophene)）
• 聚3,4-二取代噻吩（Poly(3,4-dialkoxythiophene)）

聚噻吩的性质

聚噻吩在掺杂后表现出导电性，可通过氧化剂处理来提高其导电率，通常每五个环中就有一个被氧化。聚噻吩的导电形式是盐，其电导率范围广泛，从导体到半导体甚至绝缘体都有涵盖，可达10^-16至10^2 S/cm。在氧化后，聚噻吩的导电性是由电子沿聚合物主链的离域作用产生的。

聚噻吩的应用

聚噻吩的应用非常广泛，包括有机太阳能电池、化学传感、电致发光器件等。其衍生物PEDOT是重要的有机电致发光器件制备中的空穴传输层材料。聚噻吩的上游产品包括高氯酸墨绿聚噻吩薄膜、二氧化锡、氧化铟等。

聚噻吩的分散

聚噻吩作为一种有机半导体材料，其性能和应用受到其分散状态的影响。聚噻吩的分散状态直接影响其光学性能、导电性能和稳定性。微射流均质机是一种高效的分散技术，可用于将聚噻吩等有机半导体材料分散成均匀的溶液或分散体。微射流均质机主要是利用高压微射流以及剧烈的剪切力将聚噻吩均匀分散于溶剂中。通过微射流均质机分散，可以获得高度均匀的聚噻吩溶液，从而提高器件性能和稳定性。良好的分散性可以使聚噻吩更易于溶解和加工，有利于制备薄膜、涂层等器件结构。

PEDOT/PSS的分散

PEDOT即：聚(3,4 -乙烯二氧噻吩)是一种无需掺杂即具有良好导电性能的有机聚合物。PEDOT具有高电导率，高透光率，高稳定性的特点，但是仍然不溶于任何溶剂，加工性也不好。向PEDOT聚噻吩引入水溶性的高分子聚苯乙烯磺酸（PSS）能很好的解决PEDOT的溶解性问题，得到的PEDOT/PSS可以稳定的分散在水中，而且具有优秀的成膜性，透过率高。PEDOT在有机太阳能电池、有机电致显示、超级电容器等电子器件、包装及塑料中得到广泛应用。

在水溶液中，PEDOT的一部分与PSS束紧密相连。这些束在水中形成凝胶颗粒的胶体。粒子中心为PEDOT富集区，外围是亲水PSS富集区。因此，PEDOT:PSS的沉积和干燥形成了具有丰富PEDOT内核和丰富PSS外壳的片状颗粒。

薄膜的形貌和电导率在很大程度上受到加工方法和配方中包含的任何其他添加剂(通常称为二次掺杂剂)的影响。PEDOT的电导率仅与温度有微弱的依赖关系。然而，对于PEDOT:PSS，导电率随温度、导热率和热稳定性变化而变化，且高度依赖于薄膜的化学成分和形貌。下图为PEDOT/PSS的分子结构以及微射流均质机分散后的PEDOT/PSS液体图片。