[发明专利]一种聚噻吩－碳纳米管复合光敏性薄膜材料及其制备方法

权利要求书

1..一种聚噻吩-碳纳米管纳米复合光敏性薄膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：

(1)将100～1000mg多壁碳纳米管加入150ml浓硫酸和浓硝酸按体积比为3∶0.8-3∶1.2组成的混合强酸溶液中，超声振荡处理3～12小时，倒入去离子水中，并静置12小时以上，过滤和水洗至中性，再烘干，得到带羧基的碳纳米管；

(2)在氮气保护下，将80～800mg上述带羧基的碳纳米管置于过量的二氯亚砜中回流12～72h，反应完毕，减压蒸馏除去过量的二氯亚砜，真空干燥得到酰氯化的碳纳米管；

(3)将50～500mg上述酰氯化的碳纳米管分散在无水丙酮中，滴加几滴新鲜吡啶或者三乙胺，在58～65℃条件下，逐滴滴加5～20ml浓度为0.005～0.025g/ml的有机胺或者有机醇的丙酮溶液，滴加时间不低于30分钟，滴加完毕连续反应4～72小时，过量的有机胺或者有机醇用大量的丙酮充分洗涤除去，离心过滤，真空干燥，得到有机胺或者有机醇改性的碳纳米管；

(4)在氮气保护下，在250mL四口烧瓶中加入0.05～5g的无水三氯化铁和5～50ml的氯仿，室温下搅拌5～90分钟得到暗绿色混浊液，然后逐滴加入0.5～5g的烷基取代噻吩或者烷氧基取代噻吩单体的5～50mL氯仿溶液，室温搅拌4～72小时；将混合物缓慢倒入50～1000mL甲醇中沉降，过滤，将剩余的固体用浓氨水浸泡本征化，然后用去离子水洗至中性，真空烘箱中烘干；然后用10～100mL氯仿溶解，过滤除去不溶的部分，滤液用100～500mL的甲醇沉降，所得的固体用甲醇洗至无色，重复氯仿溶解-甲醇沉降过程3次以上，除去杂质，即得本征化的聚噻吩衍生物；

(5)将50～500mg上述有机胺或者有机醇改性处理的碳纳米管分散在有机溶剂中，碳纳米管的浓度为0.5～10mg/mL；将50～500mg聚噻吩衍生物溶解于有机溶剂中，聚噻吩衍生物的浓度为0.5～10mg/mL；在强力搅拌条件下，将聚噻吩衍生物溶液缓慢滴加入碳纳米管溶液中，碳纳米管与聚噻吩衍生物的重量比为1∶1～20，室温搅拌1～12小时，得到一种聚噻吩衍生物-碳纳米管复合材料溶液；

(6)采用涂覆方法将上述聚噻吩衍生物-碳纳米管复合材料溶液涂覆在导电基质上，其涂布速度为2.0～10.0mm/s，涂布液粘度在100～500cp，然后烘干，烘干温度为35～120℃，烘干时间为0.5～6小时，干燥的聚噻吩衍生物-碳纳米管复合光敏涂覆层厚度为15～45μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的烷基取代噻吩为3-丁基取代噻吩、3-异戊基取代噻吩、3-正戊基取代噻吩、3-己基取代噻吩、3-辛基取代噻吩、3-异辛基取代噻吩、3-(2-乙基)己基取代噻吩、3-十二烷基取代噻吩、3，4-二(异戊基)取代噻吩或3，4-二(十二烷基)取代噻吩；所述的烷氧基取代噻吩为3-甲氧基取代噻吩、3-戊氧基取代噻吩、3-辛氧基取代噻吩、3-(十二烷基)噻吩-3-(戊氧基)噻吩共聚物或3-(十二烷基)噻吩-3-(辛氧基)噻吩共聚物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的有机胺是乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、正戊胺、正辛胺、异辛胺、N，N-二异丙基乙胺、十二胺或十八胺；所述的有机醇是乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、新戊醇、辛醇、癸醇、十二醇或十八醇。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂是氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、四氢呋喃、二氧六环、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚、二甘醇双甲醚、二甘醇二乙醚或二甘醇乙醚、二甘醇一丁醚，或其中几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所用的导电基质是导电的金属片、ITO玻璃或上面涂有导电介质的聚酯片。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所说的涂覆方法是旋涂法、浸涂法、或者浇注法。

7.一种如权利要求1或2所述制备方法获得的聚噻吩-碳纳米管复合光敏性薄膜材料。