Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) is one of the promising conducting polymers which exhibit p-type thermoelectric property, having the various characteristics such as water solubility , flexibility, and commercial availability. In this paper, we fabricated thermoelectric nanocomposite aerogel, composed of PEDOT:PSS and multi-walled carbon nanotube (MWCNT) via an easy and reproducible freeze-drying methods. MWCNT could be simply dispersed in PEDOT:PSS aqueous solution, due to the secondary interactions between them, for example, $\pi$-$\pi$ interaction and van der Waals interaction. At 140 $^\circ C$, epoxy group of glycidoxypropyl-trimethoxysilane (GOPS), which was crosslinking agent, reacted with –OH groups and finally robust nanocomposite aerogels were successfully formed. These nanocomposite aerogels showed better electrical conductivity and thermoelectric effect than those of pristine aerogels due to embedding MWCNTs into PEDOT:PSS matrix. In addition, doping DMSO, the electrical conductivity of aerogel was enhanced. As an application of the fabricated aerogel, we also demonstrated highly sensitive pressure/temperature dual-sensor using DMSO-doped PEDOT:PSS/MWCNT aerogel.
PEDOT : PSS는 수용성, 유연성 및 대량생산성과 같은 다양한 활용도를 가지는 유망한 전도성 고분자 중 하나이다. 이 논문에서는 쉽고 재현성 가지는 동결 건조 방법을 통해 PEDOT : PSS와 이중 벽 탄소 나노 튜브(MWCNT)로 구성된 열전 특성의 나노 복합체 에어로젤을 제조했다. MWCNT는 $\pi$-$\pi$ 상호 작용과 반데르발스 상호 작용과 같은 2 차 상호 작용에 의해 고분자 수용액에 쉽게 분산된다. 140 $^\circ C$ 오븐에서 가교제인 GOPS의 에폭시기와 PEDOT:PSS, NFC의 하이드록시기가 반응하여 최종적으로 탄성을 가지는 나노 복합체 에어로젤이 형성되었다. 이러한 나노 복합체 에어로젤은 MWCNT, DMSO가 첨가됨으로써 기존의 에어로젤보다 우수한 전기 전도성과 열전 효과를 나타냈다. 그 결과 압력/온도 이중 센서의 감도가 상당히 향상됨을 볼 수 있었다.