Polymerní nanomateriály P319
description
Transcript of Polymerní nanomateriály P319
![Page 1: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/1.jpg)
Polymerní nanomateriályP319
![Page 2: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/2.jpg)
Sol-gel metodaRoztok prekurzorů v rozpouštědle
Sol – suspenze koloidních částic v kapalině
Gel – třídimenzionální „nekonečná“ struktura – síť
Prekurzory-monomery-rozpouštědla-iniciátory-síťovadla
![Page 3: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/3.jpg)
Spin-coating
Parametry podstatné pro výsledné vlastnosti vrstvy: -rychlost otáčení-úhlové zrychlení-doba otáčení-odtah výparů-vysoušení
Nenáročná technika pro depozice tenkých vrstev
![Page 4: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/4.jpg)
Dip-coating
+ Velmi jednoduchá metoda
![Page 5: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/5.jpg)
Elektrostatické zvlákňování(electrospinning)
![Page 6: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/6.jpg)
Elektrostatické zvlákňování(electrospinning)
Zvlákňování z válcePřevzato z KNT FT TUL Liberec
Zvlákňování z jehlyPřevzato z KNT FT TUL Liberec
Zvlákňování z trnuPřevzato z KNT FT TUL Liberec
![Page 7: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/7.jpg)
Elektrostatické zvlákňování(electrospinning)
![Page 8: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/8.jpg)
Plazma
![Page 9: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/9.jpg)
Plazma
![Page 10: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/10.jpg)
Plazma
Voltampérová chrakteristika DC výboje
obloukový výboj
Townsendův výboj
korona
doutnavý výboj
![Page 11: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/11.jpg)
Plazmové polymery
Plazmově polymerovaný PE
Konvenční PE
![Page 12: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/12.jpg)
Plazmové polymery
Protective coatings
Low friction coatings
Biocompatible coatings
![Page 13: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/13.jpg)
Vodivé polymeryObsah
- kovalentní, konjugované vazby- historie vodivých polymerů- aplikace (OLED, PSC, OFET)
![Page 14: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/14.jpg)
Kovalentní vazba
Kovalentní vazba – sdílení e- páru
σ – maximální překryv orbitalů leží na spojnici jader (např. molekula H2, typ H-H)
π – maximální překryv orbitalů mimo spojnici jader – orbitaly p, d, f (F2, typ F-F)
Rozdíl elektronegativitdo 0,4 nepolární0,4 – 1,67 polární1,67 a více iontová
http://cs.wikipedia.org/wiki/Kovalentní_vazba
![Page 15: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/15.jpg)
Konjugovaná vazbaKonjugovaná vazba – střídání jednoduchých a násobných vazeb
http://en.wikipedia.org/wiki/File:ConductivePoly.png
Příklady konjugovaných polymerů
![Page 16: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/16.jpg)
Konjugovaná vazbadelokalizace elektronů
http://en.wikipedia.org/wiki/Hückel_method
Molekulární orbitaly butadienu
![Page 17: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/17.jpg)
Konjugovaná vazbadelokalizace elektronů
http://courses.chem.psu.edu/chem210/mol-gallery/pi-systems/pisystems.html
etylen allyl 1,3 butadien 1,3 pentadienyl hexatrien benzen
E
![Page 18: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/18.jpg)
Vodivé polymery- konjugované vazby – delokalizované elektrony- přítomnost volných nosičů náboje – dopování
Historie:
1840 – J. Fritsche – anilin
1862 – H. Letheby – polyanilin
50.léta 20.st. – přenos e- v nízkomolekulárních látkách, studium vodivých solí
60. léta 20.st. - studium organických polovodičů (malé molekuly)
70. léta 20.st. – dopování polyacetylenu iodem – Alan J. Heeger, Hideki Shirakawa,
Alan G. MacDiarmid – Nobelova cena za chemii (v r. 2000)
80. – 90. léta 20.st. – hledání dalších konjugovaných polymerů
(polypyrol, polythiofén, polyfenylen, poly(p-fenylenvinylen), ...)
20./21.st. – „organic electronics“ (organické solární články, OLED, tranzistory, ...)
![Page 19: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/19.jpg)
Vodivé polymery
http://electrons.wikidot.com/create-new-page
Vodivosti konjugovaných polymerů
Nosiče v iodem dopovaném polyacetylenu
![Page 20: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/20.jpg)
Vodivé polymery
NH ... polyanilinS ... domácí úkol
poly para-fenylen vinylentrans-polyacetylen
NH ... polypyrolS ... polythiofen
FluorenPEDOT PSS
polyethylenedioxythiophene polystyrene sulphonic acid
![Page 21: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/21.jpg)
Vodivé polymeryněkteré aplikace
http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode
„klasická“ LED
![Page 22: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/22.jpg)
Vodivé polymeryněkteré aplikace
http://samsungmania.mobilmania.cz/clanky/samsung-galaxy-round-displej-v-oblouku-preview/sc-3-a-1325007/default.aspx
http://www.oled-info.com/highly-flexible-oled-lighting-prototype-enable-thin-flexible-medical-sensors
OLED – Organic Light emitting diode (WOLED, PHOLED, FOLED, TOLED, AMOLED, PMOLED)
![Page 23: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/23.jpg)
Vodivé polymery
http://www.howstuffworks.com/oled3.htm
PMOLEDAMOLED
![Page 24: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/24.jpg)
Organické solární články(organic solar cells)
http://www.cartridgesave.co.uk/news/7-ink-technologies-from-the-bleeding-edge/
http://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=22563
http://www.nature.com/am/journal/2011/201102/full/am201151a.html
+ levná výrobní technologie+ flexibiliní substráty
- nízká účinnost oproti Si- potřeba dalšího vývoje
![Page 25: Polymerní nanomateriály P319](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081506/56814833550346895db55289/html5/thumbnails/25.jpg)
OFET
MOSFET
http://info.tuwien.ac.at/theochem/si-srtio3_interface/si-srtio3.html