ペドット-TMA
化合物
ペドット-TMA
名前
その他の名前
オリゴトロン; ペドットテトラメタクリレート; ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)、テトラメタクリレート末端封鎖、PEDOT-TM、メタ-ペドット、ペドット-メタ
識別子
プロパティ
モル質量 約6000 g/mol
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
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化合物

ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)テトラメタクリレート（PEDOT-TMA）は、3,4-エチレンジオキシチオフェン（EDOTモノマー）をベースとしたp型導電性ポリマーです。PEDOT構造の改変体です。PEDOT（またはPEDOT:PSS ）と比較したこのポリマーの利点は、有機溶媒に分散可能であり、非腐食性であることです。PEDOT-TMAは、米国国立科学財団との契約に基づいて開発され、2004年4月12日に初めて公表されました。[1] PEDOT-TMAの商標名はオリゴトロンです。PEDOT-TMAは、 2004年にScientific American に掲載された「Next Stretch for Plastic Electronics（プラスチックエレクトロニクスの次世代ストレッチ）」と題された論文で取り上げられました。[2] [3] 米国特許庁は、2008年4月22日にPEDOT-TMAを保護する特許を発行しました。[4]

PEDOT-TMAは、親ポリマーであるPEDOTとは異なり、ポリマーの両端がキャップされている点が異なります。これによりポリマー鎖長が制限され、PEDOTよりも有機溶媒への溶解性が向上します。両端のキャップにあるメタクリレート基により、他のポリマーや材料との架橋など、さらなる化学反応が起こりやすくなります。

物理的特性

PEDOT-TMAのバルク導電率は0.1～0.5 S/cm、シート抵抗は1～10 MΩ/sq、メタクリレート当量（メタクリレート当量）は1360～1600 g/molである。PEDOT-TMAフィルムの化学組成は、エネルギー分散型X線分光法（EDS）によって測定された。C、O、Sの相対重量割合はそれぞれ51.28%、35.37%、10.43%であった。また、フィルム中には2.92%のFeが含まれていた。[5]

アプリケーション

PEDOT-TMAを重要な構成要素として用いたデバイスや材料は、学術誌や特許文献にも数多く記載されています。本セクションでは、これらの発明について簡単に概要を説明します。

  • パターン形成可能なOLED：ゼネラル・エレクトリック社 の研究者による研究[6]では、一連のOLEDデバイスの正孔注入層にPEDOT-TMAが使用されました。彼らはこの発明を保護するために特許出願も行っています。[7]
  • 量子ドット改質OLED：国際特許出願では、PEDOT-TMA表面をCdSe、CdS、ZnSなどの量子ドットで改質した。[8]
  • イオン選択膜：PEDOT-TMAはイオン選択膜[9] 、特にカルシウム選択電極[10]の主要成分として使用されていました。PEDOT -TMA膜の固体接触イオン選択電極における性能は、市販されている他の導電性ポリマーと比較しても報告されています。[11]
  • 色素増感太陽電池：PEDOT-TMAは、効果的な色素増感太陽電池の構築に使用されました。[12] [13] PEDOT-TMAは15nmの厚さにスピンコートされ、一連の色素増感太陽電池の対電極として使用されました。7.85%という高い効率が得られました。[14] [15] [16]
  • フレキシブルタッチスクリーン：ハネウェル社の特許出願に記載されているように、PEDOT-TMAはフレキシブルタッチスクリーンの電極の構築に使用されました。[17]
  • エネルギー貯蔵および変換装置：Synkera Technologies, Inc.は、PEDOT-TMAを構造に使用したさまざまなエネルギー貯蔵および変換装置の詳細を記載した特許出願を提出した。[18]
  • グルコースセンサー：グルコースセンサーはバージニア州立大学のGymama Slaughterによって作製されました。[19]
  • カーボンナノチューブ複合材料：ロスアラモス国立研究所の研究者らは、PEDOT-TMAを用いてカーボンナノチューブとの複合材料を作製した。この複合材料はナノチューブが高度に配列した配列を形成し、室温で高い導電性（25.0 S/cm）を示した。[20]
  • 金属線を用いた太陽光発電デバイス：京都大学エネルギー理工学研究所の研究者らは、PEDOT-TMAを用いて有機太陽光発電デバイスを製造した。[21]
  • 埋め込みコンデンサ： VIT大学ポリマー複合材料研究所の研究者らは、グラフェン酸化物とPEDOT-TMAおよびPMMAとの複合材料を作製した。彼らは、グラフェン酸化物の組成に応じてこれらの材料の特性を広範囲に研究した。材料は、UV-Vis分光法、FT-IRおよびFT-Raman分光法、X線回折法、熱重量分析法、原子間力顕微鏡法、走査型電子顕微鏡法によって特性評価された。最後に、材料の誘電特性を評価し、埋め込みコンデンサの構築における複合材料の潜在的な応用について議論した。[22] この研究グループは、グラフェン酸化物/PEDOT-TMA複合材料から作られたサーミスタも開発している。[23]
  • 二酸化チタンナノ複合体：AAM Farag率いる研究グループは、TiOのナノ複合体を調製し、その特性を評価した。
    2    [24]およびZnO [25]とPEDOT-TMAを複合させた。この研究グループはまた、このナノ複合体を用いてヘテロ接合ダイオードを作製し、その特性を評価した。[26]
  • 極薄ファイバーメッシュポリマーサーミスタ：皮膚装着型および埋め込み型センサーに適した狭い温度範囲で10^3倍の抵抗増加を示す極薄ファイバーが開発されました。これらのサーミスタは、熱保護回路を備えたデバイスの過熱を防止します。[27]

参考文献

  1. ^ Chamot, J. (2004年4月12日). 「新分子が電子プラスチックのブレークスルーを告げる」 . 2012年10月3日閲覧。
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  3. ^ 「光と魔法」『エコノミスト』 2004年5月22日、p.74 。 2012年10月3日閲覧。
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