摘要本质上导电聚合物(ICP)彻底改变了材料科学,其在电子,传感器和能源存储中的多功能应用。本评论探讨了多吡咯(PPY)及其与金属氧化物的混合纳米复合材料的合成,性质和应用,强调了电导率,稳定性和性能的进步。ppy是一种突出的导电聚合物,通过化学聚合或电化学方法合成,并具有高电导率和机械柔韧性。与金属氧化物(如镍氧化物(NIO)和钨氧化物(WO 3))(WO 3)等金属氧化物的兴奋剂PPY增强了其在各种应用中的特性。PPY-NIO复合材料显示出提高的电导率和介电特性,而PPY-WO3复合材料在超电容器中表现出优异的电化学性能。本评论重点介绍了合成和表征这些复合材料的最新进展,包括X射线衍射(XRD),紫外线可见光谱(UV-VIS)和拉曼光谱法。这些发现强调了PPY金属氧化物复合材料在诸如储能,腐蚀保护和传感器开发等技术中的潜力。关键字:导电聚合物,聚吡咯,金属氧化物,掺杂,电性能。1。介绍大约四十年前,本质上导电聚合物(ICP)被添加到现代材料列表中,并打开了许多应用。重要的ICP包括聚乙炔,聚苯胺,聚吡咯,聚鸡,聚噻吩等等。polysulfur氮化物([sn] X),由Walatka等人发现。[1]在1973年,是第一个无机导电聚合物。在1970年代后期,MacDiarmid,Shirakawa和Heeger通过化学聚合确定了有机聚乙烯的半导体特性。Heeger博士的团队增强了基于聚噻吩的二极管,
摘要:在这项工作中,使用溶液制备方法制备了聚苯胺(PANI)(PANI)(PANI)和铅硫纳米颗粒(PBSNP)的纳米复合样品,以植入储能元件中。PANI/PBS纤维被不同的氧束的不同流体辐射:5×10 16、10×10 16和15×10 16离子。CM -2。由XRD,SEM,DSC和FTIR研究了复合材料。离子辐照后,T G和T M值分别降低了4.8℃和10.1℃。 以10 2 Hz至5 MHz的频率检查了未处理和受照射样品的电导率,电阻抗和电气模量。 此外,离子束在PANI/PBS的介电特性中引起了修改。 介电常数ε'从31提高到611,并通过通过将流量提高到15×10 16离子。CM -2。 此外,势能屏障W M从0.43 eV降低到0.23 eV。 确定了PANI/PBS样品的介电性能和结构特性的诱导变化。 这些修改提供了一个机会,可以将使用辐照的PANI/PBS样品用于多种应用,包括微电子,电池和电能的存储。离子辐照后,T G和T M值分别降低了4.8℃和10.1℃。以10 2 Hz至5 MHz的频率检查了未处理和受照射样品的电导率,电阻抗和电气模量。此外,离子束在PANI/PBS的介电特性中引起了修改。介电常数ε'从31提高到611,并通过通过将流量提高到15×10 16离子。CM -2。此外,势能屏障W M从0.43 eV降低到0.23 eV。确定了PANI/PBS样品的介电性能和结构特性的诱导变化。这些修改提供了一个机会,可以将使用辐照的PANI/PBS样品用于多种应用,包括微电子,电池和电能的存储。
就像一张纸一样,电子纸可以用在照明中。除了节能之外,电子纸还具有提供无眩光表面的额外好处,即使在阳光下也能提高可视性(相比之下,目前的发射显示器在阳光充足的情况下很难看清)。[1,2] 基于液晶或电泳显示器等的黑白电子纸已经是流行的消费产品。然而,开发高性能彩色电子纸更具挑战性。特别是,仅基于环境光的图像生成会限制最大亮度。因此,仅仅优化色彩质量(色度)是不够的,高性能电子纸还需要高的绝对反射率。[3] 最近的研究探索了各种方法来创建高反射表面,这些方法基于薄膜腔的结构着色[4–9]、等离子体[10–15]或电介质超表面。 [16–18] 这些系统进一步与液晶、相变或电致变色材料等功能材料相结合,以打开/关闭此类反射表面。[19–23] 但是,即使单个区域可以提供 100% 的峰值反射率,使用彼此相邻的传统 RGB 子像素创建彩色图像也会将最大反射率降低到最多 33%,因为每种颜色最多只能占据总面积的三分之一。为了解决这个问题,我们需要开发具有可调颜色的反射像素(单像素),而不是依赖具有固定颜色的相邻像素。已经探索了各种方法来动态调整光腔和超表面的共振和颜色,[1,19,22,24–27] 其中一些通过电刺激来调节反射的结构颜色。[25,28,29] 其中包括使用具有电致变色特性的材料来调节纳米光腔和等离子体装置。 [3,30–32] 例如,Peng 等人利用聚苯胺的电化学可调折射率 (RI) 来控制聚合物涂覆的等离子体金纳米粒子和金属表面之间形成的间隙等离子体。 [33] 此类系统中的色域和色度通常受到限制,部分原因是 RI 可调性有限,以及电致变色材料的相对吸收性。最近,氧化钨 (WO3) 等无机电致变色材料也被提议用于光学腔的颜色调谐。 [3,34,35] 然而,任何单个 WO3 腔结构的调谐都无法覆盖整个可见光范围,[3] 这主要是因为无机电致变色材料没有提供足够的 RI 变化,并且在离子插入时也不会改变其厚度。为了实现全色调谐,使用
照明,就像一张纸一样。除了节能外,电子纸还具有提供无眩光表面的额外好处,可见性甚至可以改善阳光(与当前在阳光明媚的条件下难以看见的当前发射显示器相比)。[1,2]基于液晶或电子表演的黑色和白色电子纸纸已经是流行的消费产品。但是,开发高色彩纸的颜色更具挑战性。特别是,仅基于环境光的图像生产对最大可能的亮度施加限制。因此,仅优化颜色质量(色度)不足,但是高性能的电子纸也需要高度的绝对反射。[3]最近的研究探索了各种方法,以基于薄膜的结构颜色[4-9]或等离子体[10-15]或介电元面而产生高度反映表面。[16–18]这些系统已与功能材料,如液晶,相变或电致色素材料(以开/关反射表面开关)相结合。[19-23]但是,即使各个区域将提供100%的峰值反射率,使用传统的RGB子像素彼此隔壁创建颜色图像也可以将最大反射率降低至33%,因为每种颜色最多只能占据总面积的三分之一。为了避免此问题,我们需要开发具有可调颜色(单个颜色)的反射像素,而不是依靠带有固定颜色的邻居像素。[3,30–32],例如Peng等。使用已经探索了各种方法,以动态调整光腔和元面的共振和颜色,[1,19,22,24-27],其中有些通过电刺激并调节反射的结构颜色。[25,28,29]其中是使用具有电致色谱特性的材料来调节纳米光腔和等离子装置。利用了聚苯胺的电化学可调折射率(RI),以控制聚合物涂层的等离子等离子金纳米颗粒和金属表面之间形成的间隙等离子体。[33]颜色域和色度通常在此类系统中受到限制,部分是由于RI-TONEABISIS和电染色材料的相对吸收性。最近还提出了用于光腔的颜色调整的无机电色材料(例如氧化钨(WO 3))。[3,34,35]然而,对任何单个WO 3腔结构的调整都不覆盖整个可见范围,[3]主要是因为无机的电染料材料没有足够的RI变化,并且在离子插入时也没有改变其厚度。
由于其电导率的微调,这些聚合物已成为设计微电子局部电活性模式的一种替代方案。 [12,13] 在这种情况下,通常使用不同的制造技术,例如注射打印、光热图案化、3D 打印和压印,以及电子束或紫外光刻,[14–21] 例如,在聚吡咯和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐基底上产生明确的导电图案。 [16,20] 然而,人们非常需要用于导电基底局部图案化的低成本和直接的方法。 在这种情况下,双极电化学 (BE) 被认为是一种有趣的替代方法,用于局部改性导电物体。 [22–27] 该概念基于由于外部电场 (ε) 的存在而导致的导电基底的不对称极化。在这种条件下,在暴露于电解质溶液中的ε 的物体双极电极 (BPE) 的每个末端都会产生极化电位差 (ΔV)。在存在电活性物质的情况下,仅当ΔV 超过热力学阈值电位 (ΔVmin) 时,BPE 的两端才会发生氧化还原反应。这一概念已用于不对称生成图案化梯度,范围从材料的化学组成到润湿性。[28–33] 近年来,该方法还被用于通过双极电解胶束破坏或电接枝来产生有机薄膜梯度。[34–36] 一种有前途的替代方法是利用导电聚合物有效的绝缘体/导体转变来产生不对称的充电/放电梯度。[37] 例如,Inagi 等人。已经利用这一概念,使用 U 型双极电化学电池在不同的 π 共轭聚合物(如聚苯胺、聚-3,4-二氧噻吩、聚-3-甲基噻吩和共聚(9-芴醇)-(9,9-二辛基芴))中诱导导电模式。[38–41] 此外,已经证明,通过使用复杂的双极电化学装置,可以产生陡峭的局部掺杂梯度。[42] 在此,我们利用双极电化学方法,在掺杂有十二烷基苯磺酸根阴离子(DBS)的柔性独立聚吡咯条(Ppy)上产生局部电阻梯度。之前已有报道通过双极电化学对导电聚合物进行不对称改性,但主要集中在光学跃迁(颜色变化)上。由于对于导电聚合物,电导率
b'sandwich排列,其中包含捕获目标 - 信号探针。随后通过监测观察到的亚甲基蓝(MB)的峰值电流变化来检测所得的DNA杂交事件,该峰值电流变化被用作氧化还原物种,并实现了35 AM的检测极限。Wang等。 [5]基于RGO和锰四苯基孢子的A \ XCF \ X80-偶联结构的自组装纳米复合材料开发了DNA生物传感器,导致6 \ xc3 \ x9710 14M的检测极限,在另一项研究中,在另一项研究中,Ye等。 [6]采用了一个转导界面,该界面由捕获的DNA序列,Aunps和Thionines在玻璃碳电极上官能化RGO来构建无标记的DNA生物传感器,并获得了4.28 \ xc3 \ x9710 199的检测极限。 Chen等。 [7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管(SWCNT)组成的杂化纳米复合材料(SWCNTS)开发了特定的序列DNA检测。 DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。 Zhou等。 [8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。 他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限,线性浓度范围为0.01至10 mm。 在另一项研究中,Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。Wang等。[5]基于RGO和锰四苯基孢子的A \ XCF \ X80-偶联结构的自组装纳米复合材料开发了DNA生物传感器,导致6 \ xc3 \ x9710 14M的检测极限,在另一项研究中,在另一项研究中,Ye等。[6]采用了一个转导界面,该界面由捕获的DNA序列,Aunps和Thionines在玻璃碳电极上官能化RGO来构建无标记的DNA生物传感器,并获得了4.28 \ xc3 \ x9710 199的检测极限。Chen等。 [7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管(SWCNT)组成的杂化纳米复合材料(SWCNTS)开发了特定的序列DNA检测。 DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。 Zhou等。 [8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。 他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限,线性浓度范围为0.01至10 mm。 在另一项研究中,Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。Chen等。[7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管(SWCNT)组成的杂化纳米复合材料(SWCNTS)开发了特定的序列DNA检测。DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。Zhou等。 [8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。 他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限,线性浓度范围为0.01至10 mm。 在另一项研究中,Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。Zhou等。[8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限,线性浓度范围为0.01至10 mm。在另一项研究中,Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。在另一项研究中,Zhang等人。[9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。将DNA固定在用石墨烯,Aunps和Polythionine(Pthion)修饰的玻璃碳电极上。通过不同的脉冲伏安法检测到杂交,并且在0.1 pm至10 nm的动态范围内达到了35 fm的检测极限。Bo等人开发了石墨烯和聚苯胺的电化学DNA生物传感器。[10]用于DPV检测辅助DNA序列,并达到了'
可以根据导致几个严重环境问题的各种因素观察到温度升高,尤其是全球变暖。城市地区是该温度升高最大的位置。城市热浓度,即所谓的热岛效应,在结构区域很高。这种情况导致人类的生命受到不利影响。因此,需要持续的测量和分析来评估城市地区的室外热舒适性和热应力。今天,无人驾驶飞机(UAV)系统被用作地球观察活动中的快速数据生产技术。集成到无人机系统中的热摄像机可以精确,不断地监测城市地区的温度值。本研究的重点是由于表面温度变量的快速响应,因此在局部规模上的无人机热摄像头系统的潜在应用。一个热摄像机无人机系统,用于测量地球表面的能量通量和温度,这是了解景观过程和响应不可或缺的一部分。因此,UAV热传感器直接用于TürkiyeKocaeli University工程大楼的不同土地覆盖类型。衍生的无人机表面温度与同时获得的原位温度测量值进行了比较。使用TFA SCANTEMP 410型号表面温度计获得同时进行陆地温度测量。Pearson与0.94系数之间的相关性利用了无人机表面温度与陆地测量之间的高相关性。可以得出结论,无人机安装的热摄像机系统是一种有前途的工具,它有更多的机会了解高空间和时间分辨率下的表面温度可变性。