导电高分子材料研究1
高分子材料的导电性改性研究

高分子材料的导电性改性研究在现代材料科学领域,高分子材料因其优异的性能和广泛的应用而备受关注。
然而,大多数高分子材料本质上是电绝缘体,这在某些特定的应用场景中限制了它们的使用。
为了满足电子、能源等领域对导电高分子材料的需求,科学家们开展了大量关于高分子材料导电性改性的研究工作。
高分子材料导电性差的主要原因是其分子结构中缺乏自由移动的电荷载体。
要实现高分子材料的导电性改性,需要引入能够传导电荷的物质或改变高分子的分子结构。
一种常见的改性方法是掺杂。
通过向高分子材料中掺入少量的杂质,可以显著提高其导电性。
例如,在聚乙炔中掺入碘等物质,能够使聚乙炔从绝缘体转变为导体。
这种掺杂过程可以增加高分子材料中的载流子浓度,从而改善其导电性能。
另一种重要的改性途径是与导电材料复合。
将高分子材料与金属纳米粒子、碳纳米管、石墨烯等具有良好导电性的材料复合,可以构建出导电通路,实现导电性的提升。
以碳纳米管为例,将其均匀分散在高分子基体中,形成三维网络结构,能够有效地促进电荷传输。
在分子结构设计方面,通过合成具有特定结构的高分子,也可以改善其导电性。
例如,设计具有共轭结构的高分子,能够使电子在分子链上更容易移动,从而提高导电性。
此外,通过控制高分子的结晶度和取向,也能够优化电荷传输通道,提高导电性能。
高分子材料导电性改性的研究在众多领域都有着重要的应用。
在电子领域,导电高分子材料可用于制造柔性显示器、有机发光二极管、传感器等。
与传统的无机半导体材料相比,高分子材料具有柔韧性好、可大面积制备等优点。
在能源领域,改性后的高分子材料可用于制备高性能的锂离子电池电极材料、超级电容器等。
例如,聚苯胺等导电高分子在超级电容器中具有良好的应用前景,能够提高储能器件的性能和稳定性。
然而,高分子材料导电性改性研究仍面临一些挑战。
首先,如何实现高效、均匀的掺杂和复合仍然是一个技术难题。
在掺杂过程中,杂质的分布不均匀可能导致导电性的不稳定;在复合过程中,导电材料与高分子基体的相容性和界面结合力也会影响导电性能。
高分子材料的导电性能研究

高分子材料的导电性能研究高分子材料是一类由大量重复单元组成的聚合物,具有独特的物理和化学性质。
近年来,研究人员对高分子材料的导电性能进行了深入的研究。
高分子材料的导电性能对于电子学、能源存储和生物传感器等领域的应用有着重要意义。
本文将探讨高分子材料的导电机制以及相关研究进展。
一、导电机制高分子材料的导电机制主要包括两种类型:注入和固体态(固态)导电。
在注入导电中,高分子材料通过与电子供体或受体接触来实现导电。
这种类型的导电机制广泛应用于有机半导体材料和高分子材料的传感器中。
固态导电是另一种常见的导电机制,主要通过高分子材料自身的导电特性来实现导电。
在这种情况下,高分子材料内部电子通过导电链路进行迁移和传导。
二、导电性能的调控为了改善高分子材料的导电性能,研究人员采取了一系列的调控策略。
以下是几种常见的调控方法:1. 添加导电剂:添加导电剂是提高高分子材料导电性能的一种常见方法。
常用的导电剂包括碳纳米管、石墨烯和金属纳米颗粒等。
这些导电剂与高分子材料形成导电网络,提高了材料的导电能力。
2. 修饰表面:通过对高分子材料表面进行修饰,可以改善其导电性能。
例如,在高分子材料表面修饰导电聚合物或导电聚合物接枝物,在其表面形成导电通道,提高了导电性能。
3. 聚合物共混:将高分子材料与导电性能较好的聚合物进行共混,可以有效改善材料的导电性能。
聚合物共混技术可以提高材料的导电路径,并增加电子在材料中的传输速率。
三、应用领域高分子材料的导电性能在各个领域具有广泛的应用前景。
1. 电子学应用:高分子材料具有可塑性、透明性和可扩展性等优势,在电子学领域中被广泛应用。
高分子材料的导电性能可以用于制造柔性显示器、柔性智能电路等。
2. 能源存储应用:高分子材料的导电性能对于电池和超级电容器等能源存储设备的性能有着重要影响。
通过调控高分子材料的导电性能,可以提高能源存储设备的充放电效率和循环稳定性。
3. 生物传感器应用:高分子材料的导电性能在生物传感器领域具有广泛应用。
导电高分子复合材料的制备及性能研究

导电高分子复合材料的制备及性能研究近年来,随着电子技术和材料科学的飞速发展,导电高分子复合材料逐渐成为研究热点。
导电高分子复合材料以其优越的导电性能和良好的物理化学性能,被广泛应用于电子、能源和传感器等领域。
而其制备和性能研究成为当前材料科学研究的重点。
一、导电高分子复合材料的制备导电高分子复合材料的制备主要包括导电填料选择、制备方法和复合工艺等几个方面。
首先,导电填料的选择对于导电高分子复合材料的性能至关重要。
目前常用的导电填料有碳纳米管、碳黑、金属纳米线等。
其中,碳纳米管是一种理想的导电填料,其高导电率和优异的力学性能使其成为最佳选择。
其次,制备方法包括机械混合法、溶液浸渍法、原位聚合法等。
其中,机械混合法是一种简单易行且效果较好的方法,通过高速搅拌或研磨将导电填料与基体材料均匀混合。
最后,复合工艺可以通过压片、热压、注塑等方法将导电填料和基体材料固定在一起,并形成复合材料。
二、导电高分子复合材料的性能研究导电高分子复合材料的性能研究主要包括导电性能、力学性能和热稳定性等方面。
首先,导电性能是导电高分子复合材料最重要的性能之一。
通过实验测试发现,导电填料的形态、含量和分散性对导电性能有着明显影响。
在导电填料含量一定的情况下,导电性能随着填料形态的改变呈现不同的变化规律。
其次,导电高分子复合材料的力学性能直接影响其在实际应用中的可行性。
该复合材料的力学性能主要与基体材料的力学性能和导电填料的分散性有关。
最后,热稳定性是导电高分子复合材料在高温环境下应用的重要性能之一。
研究表明,导电填料的选择和复合工艺对导电高分子复合材料的热稳定性有着显著影响。
三、导电高分子复合材料的应用前景导电高分子复合材料由于其优异的导电性能和独特的物理化学性能,在电子、能源和传感器等领域具有广阔的应用前景。
首先,在电子领域,导电高分子复合材料可用于柔性显示器、导电墨水和透明导电膜等器件的制备。
其次,在能源领域,导电高分子复合材料可作为电池、超级电容器和光伏设备等的重要组成部分,提高器件的性能和可靠性。
导电高分子材料的应用研究状况及发展趋势

导电高分子材料的应用研究状况及发展趋势导电高分子材料的应用非常广泛。
首先,导电高分子材料在电子器件领域具有重要应用。
它们可以作为导电层、电极材料或者作为接触材料应用于OLED、OPV、OFET等器件中,改善器件的性能和稳定性。
其次,导电高分子材料在光电器件方面也有广泛应用。
例如,导电高分子材料可以用作透明电极在柔性有机太阳能电池中,提高电池的可弯曲性和稳定性。
此外,导电高分子材料还可以应用于能源存储领域,例如作为超级电容器的电极材料,提高超级电容器的能量密度和功率密度。
另外,导电高分子材料还可以用于生物传感领域,通过改变电荷转移性质来检测生物分子的存在。
在导电高分子材料的研究领域,目前主要集中在材料合成和性能改进方面。
为了实现导电性能,研究人员通常引入导电性的官能团或者直接制备掺杂型高分子材料。
例如,通过掺杂含有高度共轭结构的杂化分子到高分子材料中,如对苯二甲酸二甲酯(PTCDI)或者卟吩类分子,来提高导电性能。
此外,研究人员还通过优化高分子材料内部的相结构,改善材料的导电性能。
导电高分子材料的发展趋势主要包括以下几个方面。
首先,对于导电高分子材料的研究将趋向于合成方法和材料设计的精确化。
研究人员将继续探索不同的化学合成方法和材料设计策略,以获得具有高导电性能和稳定性的导电高分子材料。
其次,导电高分子材料在柔性电子领域的应用将得到进一步拓展。
随着柔性电子器件的发展,导电高分子材料将成为一个重要的研究和应用领域。
此外,为了提高导电高分子材料的性能和稳定性,研究人员也将继续通过掺杂、界面改性等手段来改进材料性能。
最后,值得注意的是,导电高分子材料仍然存在一些挑战。
首先,导电高分子材料的导电性能相对较差,需要进一步提高。
其次,导电高分子材料的稳定性也需要改进,特别是在长时间使用和极端环境下的应用中。
另外,导电高分子材料的成本也需要进一步降低,以促进其在大规模应用中的普及。
综上所述,导电高分子材料具有广泛的应用前景,在电子器件、光电器件、能源存储、生物传感等领域都有重要作用。
导电高分子材料的进展及应用

导电高分子材料的进展及应用近年来,随着电子信息技术的迅猛发展,导电高分子材料越来越受到人们的关注。
导电高分子材料不仅具有普通高分子材料的优良性能,还具有良好的导电性、导热性、光学特性和机械性能。
在传感器、聚合物太阳能电池、有机发光二极管、导电墨水等领域具有广泛的应用前景。
目前,导电高分子材料的研究热点主要包括三大方面:第一,寻求新型导电高分子材料,如类金属、碳基高分子材料等,以提高材料的导电性和稳定性;第二,研究合成导电高分子材料的新方法,如单体共聚合法、离子液体法等,以提高材料的性能和制备效率;第三,开发导电高分子材料的新应用,如导电隔热材料、柔性电子器件等,以拓宽其应用范围。
其中,类金属和碳基高分子材料是当前研究的重点。
类金属高分子材料由于具有良好的导电性和机械性能,已被广泛应用于传感器、聚合物太阳能电池等领域。
碳基高分子材料因其具有嵌入式的碳元素,不仅具有好的导电性和机械性能,还具有优异的化学稳定性和生物兼容性,因此也具有广泛的应用前景。
另外,导电高分子材料的制备方法也得到了不断的改进。
单体共聚合法是当前研究的热点之一。
该方法可以将不同单体进行共聚合,以得到具有多种性质的高分子材料;离子液体法则可制备无机-有机复合材料,以提高材料的导电性和稳定性。
最后,导电高分子材料的应用前景也十分广阔。
导电隔热材料是目前研究的热点之一,其可以用于隔热材料和导热材料。
同时,柔性电子器件也是导电高分子材料的研究热点。
相较于传统的硅基材料,导电高分子材料更加轻薄柔软,可以制成柔性电子器件,应用于可穿戴电子、智能家居等领域。
总之,导电高分子材料具有广泛的应用前景,并且其研究重点逐渐向新材料、新方法、新应用领域发展。
相信在不久的将来,导电高分子材料将会得到更广泛的应用。
高分子材料的导电性能研究

高分子材料的导电性能研究随着电子技术产业的不断发展和普及,导电材料在相关应用领域中得到了广泛应用。
传统的导电材料主要包括金属、半导体等。
然而,随着高分子材料技术的不断发展,越来越多的高分子材料显示出了良好的导电性能,逐渐成为新兴的导电材料。
高分子材料是一类由大量分子组成的大分子化合物,长链分子通过一定方式连接在一起,具有较高的分子量和高度的结晶度。
相较于传统导电材料,高分子材料具有重量轻、柔韧性强、可加工性好等优点,在某些特定应用场景中具有广泛的应用前景。
高分子材料导电的机理高分子材料导电的机理主要包括:离子导电机理、载流子导电机理、开孔导电机理以及表面等离子体导电机理。
离子导电是指电解质透过高分子材料导电,并且在透过的过程中失去部分电荷。
具体而言,离子是通过高分子材料中的孔隙或者分子内占位缺陷、缺陷迁移等机制导电的。
以聚丙烯腈/聚乙烯醇为例,其中的氰离子消极离子会向聚丙烯腈中的孔隙、孔缺陷等空隙区域移动,从而导致材料导电。
载流子导电机理是指材料中的载流子进行自由电子传输的过程。
它主要分为Mott绝缘体-金属转变机理和Schottky栅垒机理两种。
前者是指在高分子材料中添加外电场或者化学作用,使得其禁带减小、导电性增强。
而后者则是指通过高分子材料和金属之间的栅垒来控制载流子的流动。
开孔导电机理是指通过在聚合物膜中形成多孔结构来获得导电性。
这种多孔结构可以通过化学氧化、电化学氧化、辐射氧化、电喷雾氧化等方法制备。
以市售的阴极氧化铝膜为例,其颗粒间的空隙形成贯穿整个膜厚的木孔结构,导致氧化铝膜具备了较好的导电性能。
表面等离子体导电机理是指在高分子材料表面附近形成等离子体层,并通过等离子激发的电子流导电。
这种机理相对较为新颖,需要在高分子材料表面形成等离子体,进而经过分子间的耦合来实现导电。
高分子材料导电性能的研究高分子材料导电性能的研究主要可以从以下几个方面展开。
首先,可以通过控制高分子聚合物的化学结构和物理结构来调制其导电性能。
导电高分子材料的阻抗特性研究

导电高分子材料的阻抗特性研究导电高分子材料是一类具有导电性能的聚合物材料,其在电子器件中具有重要的应用价值。
研究导电高分子材料的阻抗特性对于优化材料性能、提高电子器件的效率和稳定性具有重要意义。
一、导电高分子材料的基本概念导电高分子材料是将导电性能与聚合物的力学性能和加工性能相结合的一类复合材料。
相比传统金属导体,导电高分子材料具有重量轻、柔性好、易加工成型等优势。
导电高分子材料通常由聚合物基体和导电填料两部分组成,导电填料可以是金属粉末、碳纳米管等。
二、导电高分子材料的阻抗特性阻抗是导体对交流电流的阻碍程度,通常用复数表示。
导电高分子材料的阻抗特性是指在交变电场中导电高分子材料对电流的响应。
导电高分子材料的阻抗特性受到多种因素的影响,如材料的成分、形貌、导电粉末的分布等。
三、阻抗谱分析阻抗谱分析是研究导电高分子材料阻抗特性的重要手段。
通过在一定频率范围内测量样品的阻抗,可以得到阻抗谱。
阻抗谱是一个复数,由实部和虚部组成。
实部表示电阻,虚部表示电抗。
从阻抗谱中可以获取材料的电导率、电容率等参数。
阻抗谱分析可以揭示导电高分子材料内部电荷传输、离子传导以及界面效应等现象,为优化材料性能提供指导。
四、导电高分子材料的应用导电高分子材料在电子器件领域有着广泛的应用。
以有机太阳能电池为例,导电高分子材料可以用作电池的电极材料,通过优化导电高分子材料的特性,可以提高太阳能电池的光电转化效率。
此外,导电高分子材料还应用于柔性电子器件、超级电容器、导电胶黏剂等领域。
五、导电高分子材料的研究进展近年来,导电高分子材料的研究进展迅速。
研究者们通过改变材料的成分、调控导电填料的分布、构建二维或三维网络结构等方法,不断提高导电高分子材料的导电性能和机械性能。
同时,研究者们还探索导电高分子材料在能源存储、光电器件等方面的应用,以期更好地发挥这一类材料的优势。
六、未来的研究方向尽管导电高分子材料已经取得了一定的研究进展,但仍存在一些挑战和问题需要解决。
导电高分子材料在光电应用中的研究

导电高分子材料在光电应用中的研究随着科技的不断进步,光电子技术在我们的生活中扮演着日益重要的角色。
而导电高分子材料作为一种新型的材料,在光电应用中展现出了巨大的潜力。
本文将探讨导电高分子材料在光电应用中的研究进展和应用前景。
首先,我们来了解一下导电高分子材料的基本性质。
导电高分子材料是一种能够传导电流的聚合物材料。
相比于传统的导电材料如金属和半导体,导电高分子材料具有重量轻、柔韧性好以及可塑性强等特点。
这使得导电高分子材料在光电应用领域中具备了独特的优势。
导电高分子材料在光电器件中的应用是研究的热点之一。
目前,已有许多导电高分子材料被应用于有机太阳能电池、有机发光二极管(OLED)以及柔性电子设备等。
以有机太阳能电池为例,导电高分子材料作为太阳能电池的光电转换层,能够将太阳能有效转化为电能。
同时,导电高分子材料的柔性特性使得太阳能电池具备了更大范围的应用空间,可以被应用于建筑外墙、交通工具以及可穿戴设备等。
另外,导电高分子材料在光电储能领域也有广阔的应用前景。
光电储能技术是未来能源领域的重要方向之一。
通过将能量转化为电能并存储起来,实现高效利用。
导电高分子材料由于其导电性,可以被应用于光电储能设备中的电池、超级电容器等。
这不仅能够提高储能设备的性能,还可以大大提高储能设备的可靠性和寿命。
然而,导电高分子材料在光电应用中仍面临一些挑战。
首先是导电性能的稳定性问题。
由于导电高分子材料易于因光照、湿度以及温度等环境条件的变化而导致性能的衰减,因此需要通过合理的结构设计和材料改性来提高导电性能的稳定性。
此外,导电高分子材料的制备成本也是一个挑战。
目前,导电高分子材料的制备方法相对复杂且成本较高,需要进一步的研究和发展来降低成本,提高制备效率。
综上所述,导电高分子材料在光电应用中具有巨大的发展潜力。
随着科技的进步和人们对绿色能源的需求增加,导电高分子材料将在太阳能电池、发光二极管、电池等光电器件中发挥重要作用。
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• 半导体特性的应用- 半导体特性的应用- 太阳能电池 导电高分子可制成太阳电池,
结 构与发光二极管相近,但机 制却相反, 它是将光能转换成 电能。优势在于廉 价的制备成 本,迅速的制备工艺,具 有塑 料的拉伸性、 弹性和柔韧性 。
六.导电高分子材料的应用
导体特性的应用
• 抗静电 理想的电磁屏蔽材料,可以应用在 计算机、电视机、起搏器等 • 电磁波遮蔽涂布 能够吸收微波,因此可以 做隐身飞机的涂料 • 防蚀涂料 能够防腐蚀,可以用在火箭、船 舶、石油管道等
开放性专题讨论
导电高分子材料
化学103 徐军
目录
• • • • • • • • 导电高分子介绍 导电高分子的分类 导电高分子的研究进展 导电高分子材料的导电机理 高分子材料导电能力的影响因素 导电高分子材料的应用 结构型导电高分子材料的发展趋势 总结
一.导电高分子介绍
高分子导电材料(conductive polymeric material)一类具有导电功能(包括半导电性 ﹑金属导电性和超导电性)﹑电导率在106S/m以上的聚合物材料。高分子导电材料 具有密度小﹑易加工﹑耐腐蚀﹑可大面积 成膜以及电导率可在十多个数量级的范围 內进行调节等特点﹐不仅可作为多种金属 材料和无机导电材料的代用品﹐而且已成 为许多先进工业部门和尖端技术领域不可 缺少的一类材料。 导电高分子材料分为结
六.导电高分子材料的应用-半导体/导体/可逆掺杂
• 半导体特性的应用- 半导体特性的应用- 发光二极管
利用导电高分子与金属线圈当电极,半导体高分子在中间, 当两电极接上 电源时,半导体高分子将会开始发光。比传统的灯泡更节省能源,而且产生 较少的热,具体应用包括平面电视机屏幕、交通信息标志等。
六.导电高分子材料的应用
其他种类
与聚乙炔相比, 他们在空气中更加稳定, 可以直接掺杂聚合,电导 率在 左右,可以满足 实际需要
三.导电高分子的研究进展
导电高分子材料的发现 1974年日本筑波大学H.Shirakawa在合成聚 乙炔的实验中投入过量1000倍的催化剂, 合成出令人兴奋的有铜的顺式聚乙炔膜与 银白色的反式聚乙炔。
参考文献
• 杨鸿昌,李志刚.结构型导电高分子材料现状 及发展趋势[J].广 东 化 工. 2010,37(5): 41-43. • 陈其道,卢建平,洪啸吟.导电高分子材料的新 进展’[J].材料究学报.1997,11[6]:587593. • 何莉*,刘军,沈强,张联盟.导电高分子的应用 [J].化学试剂,2003,25(3),145~149 • 张凯,曾敏,雷毅,等.导电高分子材料 的进展[J].化工新型材料,2002,30(7):
六.导电高分子材料的应用
• 电化学掺杂/去掺杂之可逆性的应用- 电化 学掺杂 去掺杂之可逆性的应用-气体检测 检测的气体包括氧化性气体与还原性气体, 氧化性气体在高分子膜内将导电高分子氧化, 器
形成阴离子掺杂,增加导电度;还原性气体 在高分子薄膜内则会将导电高分子还原,形 成阳离子掺杂,降低导电度因为其对电信号 的变化非常敏感,因此可以用做检测器。
1000倍催化剂
三.导电高分子的研究进展
聚乙炔的参杂反应 1975年,G.MacDiarmid、 J.Heeger与H.shirakawa合 作进行研究,他们发现当聚乙炔 暴露于碘蒸气中进行掺杂氧化 反应后,其导电率令人 吃惊地达到3000S/m
三.导电高分子的研究进展
• 1862年lethebi----聚苯胺
七.总结
导电高分子材料的优越性 具有半导体及导体双重特性,可低温加工、可大面积化、 具有半导体 及导体双重特性,具有塑 料的拉伸性、弹性和柔韧性等 所以制作成 本低,组件特性优越,所以制作成本低,组件特性优越,对 未来电子 及信息工业将产生巨大影响。
导电高分子材料面临的挑战 综合电学性能与铜相比还有差距, 理论上还沿用无机半导体理论 和 掺杂概念;导电聚合物的自构筑、自组装分子器件的研究也存在很 多 问题;加工性能和力学性能以及稳定性上也需要改进。
THANK YOU !
不足之处请老师指正。
H.shirakawa
J.Heeger
四.导电高分子材料的导电机理
• 导电高分子材料的共同特征-交替的单键、 双键共轭结
半导体到导体的实现途径-掺杂(doping)
在共轭有机分子中σ电子是无法沿主链移动的,而π电子虽较易移动, 但也相当定域化,因此必需移去主链上部分电子(氧化)或注入数个电子 (还原),这些空穴或额外电子可以在分子链上移动,使此高分子成为导 电体。
二.导电高分子的分类
结构型导电高分子材料:
是指其具有共轭∏-键,其本身或是经过 “参杂”后,具有导电性的一类高分子材 料。 复合型导电高分子材料: 复合型导电高分子是在本身不具备导电 性的 高分子材料中掺混入大量导电物质, 性的 高分子材料中掺混入大量导电物质,如 如 碳黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、
葡萄糖传感器 葡萄糖传感器、尿素传器、乳酸传感器、 器、乳酸传感器、胆固醇 传感器
七.结构型导电高分子材料的发展趋势
• 高分子材料替代金属材料是今后材料学科 领域的发展趋势,由此带来导电性高分子 的市场需求也将日益增长,其应用领域也 会逐步扩大,这就必然对导电性高分子提 出更高的要求,其发展趋势主要集中在以 下几个方面: (1)具有与金属相同的电导率:掺杂聚乙炔的 电导率从最初的 10的3次方S/cm 增加到 10的5次方S/cm,与铜的电导率差不多, 其它导电高分子的电导率水平也在提高。
六.导电高分子材料的应用
• 电化学掺杂/去掺杂之可逆性的应用-电变 色组件 • 共轭高分子在电化学氧化还原时都会产生 变色现象。电变色性在汽车防眩后视镜、 光信息储存组件、太阳眼镜、军事用途护 目镜、飞机驾驶舱遮篷及智能窗等可控制 电变色性质的应用上具有极大的发展潜力。
六.导电高分子材ห้องสมุดไป่ตู้的应用
• 电化学掺杂/去掺杂之可逆性的应用-可反 复充放电电池 • 导电高分子电极与对应电极及电解质构成 一个蓄有电能的电池,若加电场而掺杂充 电,加负载而去掺杂放电,该充电/放电过 程为可逆反应。具有价廉、能量密度高、 循环寿命长、和低自身放电等优点。 • 高分子掺杂态储存电能、脱掺杂过程中释 放电能。 ——全塑电池
• 1977年白川和MacDiarmid---掺杂聚乙炔
• 1986年,ElsenbaumerR.L.等人得到了可 溶性聚噻吩
NOBEL PRIZE IN CHEMISTRY
“For the discovery and development of conductive polymers”
G.MacDiarmid
•
四.导电高分子材料的导电机理
四.导电高分子材料的导电机理
五.高分子材料导电能力的影响因素
• 导电高分子材料聚乙炔的电导率
五.高分子材料导电能力的影响因素
• 掺杂率对导电高分子材料导电能力的影响
掺杂率小时,电导率随 着掺杂率的增加而迅速 增加,当达到一定值后, 变化很小,此时为饱和 掺杂率。
七.结构型导电高分子材料的发展趋势
(3)具有高功能:支化和树枝状聚苯、环状聚 苯和环状聚苯乙烯、环番(cyclophane,环 状苯环化合物)等,这些大分子在分子自组 装形成特殊的分子结构排列,分子器件和分 子电路材料以及特殊功能方面具有很多优点。 (4)具有良好的加工成型性:导电高分子主链 中的共轭结构使分子链僵硬,不溶不熔,从 而给自由地成型加工带来困难。 (5)掺杂剂无毒:掺杂剂多是有毒的,如
五.高分子材料导电能力的影响因素
• 共轭链长度对导电高分子材料导电能力的 影响
π电子运动的波函数在沿着分子链方向有较大的电子 云密度,并且随着共轭链长度的增加,这种趋势更加 明显,导致聚合物电导率的增加 。
五.高分子材料导电能力的影响因素
• 温度对导电高分子材料导电能力的影响
对金属晶体,温度升高引起的 晶格振动阻碍其在晶体中的自 由运动;而对于聚乙炔,温度 的升高有利于电子从分子热振 动中获得能量,克服其 能带间 隙,实现导电过程。