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Poly(ethylene glycol)–Fullerene Composite Films and Free-Standing Nanosheets for Flexible Electronic Devices and Sensors
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2023-01-25 , DOI: 10.1021/acsanm.2c05264 Zhiyong Zhao 1 , Saunak Das 1 , Michael Zharnikov 1
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2023-01-25 , DOI: 10.1021/acsanm.2c05264 Zhiyong Zhao 1 , Saunak Das 1 , Michael Zharnikov 1
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A series of ultrathin (80–100 nm) poly(ethylene glycol)–fullerene (PEG-C60) composite films were fabricated by three different methods, denoted immersion, one-pot, and reflux. These films are composed of cross-linked amine-/epoxy-decorated STAR-PEGs and disk-shaped C60 clusters with an average diameter of 314–329 nm and narrow size distribution. The clusters are located either on the surface of the films (immersion) or embedded in their bulk, coupling either physically (one-pot) or chemically (reflux) to the PEG network. The content of C60 in the composite films varies depending on the preparation method and is highest (∼30%) in the case of reflux, featuring also a shift of the lowest unoccupied molecular orbital energy of C60 by ∼70 meV compared to the immersion case. These films exhibit distinct optical and electrochemical properties of C60, merged with some favorable characteristics of the PEG matrix and resulting, in particular, in good electrochemical conductivity and high elasticity. The films can be separated from the substrate, forming composite nanosheets, which can be either used as free-standing ones or transferred to a secondary substrate with the preservation of the original properties. Potential applications of PEG-C60 films and nanosheets include flexible electronic devices, photodetectors, and electrochemical sensors, including biosensors in particular.
中文翻译：
用于柔性电子设备和传感器的聚（乙二醇）-富勒烯复合膜和独立纳米片
通过三种不同的方法制备了一系列超薄（80-100 nm）聚（乙二醇）-富勒烯（PEG-C60）复合薄膜，分别表示浸入法、单锅法和回流法。这些薄膜由交联的胺/环氧装饰的 STAR-PEG 和圆盘状 C60 簇组成，平均直径为 314-329 nm，尺寸分布窄。簇位于薄膜表面（浸没）或嵌入其体积中，以物理方式（单罐）或化学方式（回流）耦合到 PEG 网络。复合薄膜中 C60 的含量因制备方法而异，在回流情况下最高（~30%），与浸入情况相比，C60 的最低未占分子轨道能量也发生了~70 meV 的偏移. 这些薄膜表现出 C60 的独特光学和电化学特性，结合了 PEG 基质的一些有利特性，特别是具有良好的电化学导电性和高弹性。薄膜可以与基板分离，形成复合纳米片，可以作为独立的纳米片使用，也可以转移到二次基板上，同时保留原始特性。PEG-C60 薄膜和纳米片的潜在应用包括柔性电子设备、光电探测器和电化学传感器，尤其是生物传感器。既可以作为独立的材料使用，也可以在保留原始特性的情况下转移到二次基材上。PEG-C60 薄膜和纳米片的潜在应用包括柔性电子设备、光电探测器和电化学传感器，尤其是生物传感器。既可以作为独立的材料使用，也可以在保留原始特性的情况下转移到二次基材上。PEG-C60 薄膜和纳米片的潜在应用包括柔性电子设备、光电探测器和电化学传感器，尤其是生物传感器。
更新日期：2023-01-25
中文翻译：
用于柔性电子设备和传感器的聚（乙二醇）-富勒烯复合膜和独立纳米片
通过三种不同的方法制备了一系列超薄（80-100 nm）聚（乙二醇）-富勒烯（PEG-C60）复合薄膜，分别表示浸入法、单锅法和回流法。这些薄膜由交联的胺/环氧装饰的 STAR-PEG 和圆盘状 C60 簇组成，平均直径为 314-329 nm，尺寸分布窄。簇位于薄膜表面（浸没）或嵌入其体积中，以物理方式（单罐）或化学方式（回流）耦合到 PEG 网络。复合薄膜中 C60 的含量因制备方法而异，在回流情况下最高（~30%），与浸入情况相比，C60 的最低未占分子轨道能量也发生了~70 meV 的偏移. 这些薄膜表现出 C60 的独特光学和电化学特性，结合了 PEG 基质的一些有利特性，特别是具有良好的电化学导电性和高弹性。薄膜可以与基板分离，形成复合纳米片，可以作为独立的纳米片使用，也可以转移到二次基板上，同时保留原始特性。PEG-C60 薄膜和纳米片的潜在应用包括柔性电子设备、光电探测器和电化学传感器，尤其是生物传感器。既可以作为独立的材料使用，也可以在保留原始特性的情况下转移到二次基材上。PEG-C60 薄膜和纳米片的潜在应用包括柔性电子设备、光电探测器和电化学传感器，尤其是生物传感器。既可以作为独立的材料使用，也可以在保留原始特性的情况下转移到二次基材上。PEG-C60 薄膜和纳米片的潜在应用包括柔性电子设备、光电探测器和电化学传感器，尤其是生物传感器。
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