Vapor-phase oxidative polymerization is a versatile technique that can be used to obtain conducting coatings of polypyrrole (PPy), $\pi$ -conjugated conducting polymer, on both conducting and non-conducting substrates. Herein, we could fabricate inverse opal structure PPy on conducting and non-conducting substrates via vapor-phase oxidative polymerization using colloidal templating method. The pore size and film height of PPy could be adjusted with colloidal templating method. Also, we introduced polyaniline (PANI), which is conducting polymer, onto the surface of PPy. The porous PPy/PANI film showed specific capacitance of 256.18 F/g., whereas the porous PPy film showed specific capacitance of 212.22 F/g. The synergistic effects between PPy and PANI and the shape effects of inverse opal structure are essential for the performance of PPy/PANI film.
폴리피롤은 전도성 고분자 중 한 종류로서, 차세대 에너지 저장 물질 혹은 배터리 전극으로써의 연구가 활발히 진행되어 왔다. 콜로이드 결정을 이용하여 역오팔 구조로 제작된 폴리피롤은 실용적으로 응용가능한 대체 물질로 지목되었다. 역오팔 구조의 폴리피롤 제작은 기상 산화 중합이라 불리는, 산화제를 코팅하고 기화된 모노머를 노출시키는 방법으로 쉽게 제작이 가능하다. 역오팔 구조의 템플릿으로 사용되는 폴리스타이렌 콜로이드 입자를 다양한 크기로 합성하였다. 이러한 입자를 이용하여 역오팔 구조의 폴리피롤 필름을 다양한 기판에 제작할 수 있었다. 에너지 저장 효율과 직결되는 물질의 표면적은 콜로이드 입자 크기를 변경하여 쉽게 조절 가능하였다. 더 나아가, 또한 에너지 저장 물질 혹은 배터리 전극으로 활발히 연구되는 폴리아닐린을 폴리피롤 내부에 코팅할 수 있었다. 실제로 전극이나 에너지 저장체로의 응용 여부를 확인하기 위하여 전기화학적인 성질을 측정하였다. 평평한 구조를 가진 폴리피롤 필름과 역오팔 구조를 가진 폴리피롤을 비교하여 역오팔 구조가 specific capacitance 값을 향상시킨다는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 역오팔 구조의 폴리피롤/폴리아닐린의 specific capacitance 값이 역오팔구조의 폴리피롤 필름보다 크게 측정되었는데 이는 폴리피롤과 폴리아닐린이 계면에서 시너지효과를 내기 때문이라고 생각된다.
