[发明专利]一种高取向的导电高分子薄膜的制备方法、所制得的薄膜及其应用

权利要求书

1.一种高取向的导电高分子薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：用熔融拉伸法制备高取向的聚合物薄膜，然后用该聚合物薄膜修饰电化学聚合用的电极，然后将导电聚合物单体在该修饰的电极上进行电化学聚合形成所述的高取向的导电高分子薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电化学聚合，包括阳极聚合法和阴极聚合法；优选地，所述聚合采用三电极体系：参考电极，工作电极和对电极；所述对电极和工作电极优选表面平整的薄片电极，如ITO、Ti片、Au片、Ag片等；所述参考电极优选Ag/Ag⁺无水电极；其中，优选所述工作电极是上述修饰的电极。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述电极修饰步骤具体是：熔融拉伸方法制备的高取向的聚合物薄膜通过静电力作用粘附在电极表面；其中，所有可通过熔融拉伸方法制备高取向薄膜的聚合物均可用于修饰电极，如：PE、PP、PVDF等。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述单体为：可电化学偶联的有机半导体小分子，如：吡咯及其衍生物，噻吩及其衍生物，苯胺及其衍生物，咔唑及其衍生物，噻唑及其衍生物等；优选地，所述单体在电化学聚合的浓度为0.1-10mg.ml^-1,优选0.5-3mg.ml^-1。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述电化学聚合中的电解质优选季铵盐类和高氯酸盐类，更优选六氟化磷四正丁基胺，高氯酸四正丁基胺，四氟化硼四正丁基胺，三氟甲基磺酸四正丁基胺等；优选地，所述电解质的浓度一般在0.01-1mol.l^-1,优选0.1-0.5mol.l^-1。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体是：

先采用如上所述的方法修饰电极，并搭建三电极体系，然后按照上述要求的单体的浓度、电解质的浓度配置聚合溶液，采用循环伏安的方法进行阳极或阴极聚合。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述方法中，在采用循环伏安的方法进行阳极或阴极聚合的聚合完成后，将在电极上聚合的取向薄膜用所选的溶剂进行冲洗3-5次去除未聚合的单体和电解质，然后真空干燥去除溶剂即可得到所述的高取向的导电高分子薄膜。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所制备的高取向的导电高分子薄膜的厚度可调节在10nm-2mm之间，优选20nm-1mm，更优选30nm-80μm，还更优选30nm-2μm；所制备的高取向的导电高分子薄膜的导电率的各向异性比在10-1000之间，优选20-900之间，更优选30-800之间，还更优选40-600之间。

9.一种由权利要求1至8中任一项所述的方法制备得到的高取向的导电高分子薄膜，即一种高取向度且取向均匀的导电高分子晶体薄膜，所述导电高分子晶体薄膜的厚度可调节在10nm-2mm之间，优选20nm-1mm，更优选30nm-80μm，还更优选30nm-2μm；其导电率的各向异性比在10-1000之间，优选20-900之间，更优选30-800之间，还更优选40-600之间。

10.权利要求9所述的导电高分子薄膜的用途，其应用于发光二极管，太阳能电池和场效应晶体管等领域。