第三章 导电高聚物的合成
高性能导电聚合物的制备与应用
高性能导电聚合物的制备与应用导电聚合物是一类具有优异导电性能的新型材料，在电子、能源、传感器等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍高性能导电聚合物的制备方法及其在不同领域的应用。
一、高性能导电聚合物的制备方法1. 电化学聚合法电化学聚合法是一种常用的制备高性能导电聚合物的方法。
该方法利用电化学反应来实现聚合物的合成，通过控制反应条件和电极材料选择可以制备出导电性能优异的聚合物材料。
电化学聚合法具有简单、速度较快以及可控性高等优点。
2. 化学氧化法化学氧化法是通过氧化剂对聚合物进行氧化处理，使其具有导电性能。
常用的氧化剂有过氧化铵、铜氯酸等。
该方法可以在常温下进行，操作简便，但需要注意控制氧化的程度，以防止聚合物的损失。
3. 共混法共混法是将导电材料与聚合物基体进行混合，通过相互作用使聚合物获得导电性能。
常见的导电材料包括碳纳米管、导电聚合物等。
该方法可以在常温下进行，操作简单，而且可以调控导电性能。
二、高性能导电聚合物的应用1. 电子领域高性能导电聚合物在电子领域有着广泛的应用。
例如，导电聚合物可以用作柔性显示屏的电极材料，具有优异的柔性和导电性能，可以将显示屏制作成卷曲形状，提高显示效果和使用寿命。
此外，导电聚合物还可以用于制作高能量密度的超级电容器，用以储存和释放电能。
2. 传感器领域高性能导电聚合物在传感器领域也有着重要的应用。
导电聚合物可以用于制作压力传感器、湿度传感器、温度传感器等。
例如，将导电聚合物薄膜应用于压力传感器中，可以实时感知外界压力变化，并将信号转化为电信号输出。
这种传感器具有快速响应、高精度等优点，可以用于工业控制、生物医学等领域。
3. 能源领域高性能导电聚合物在能源领域也有着重要的应用。
导电聚合物可以用于制作柔性太阳能电池，具有高效能转换率和良好的柔性。
此外，导电聚合物还可以用于制作储能材料，如锂离子电池和超级电容器。
这些电池具有高能量密度、长循环寿命等特点，可以应用于电动汽车、智能穿戴设备等领域。
导电聚合物的制备及其电化学行为的研究
导电聚合物的制备及其电化学行为的研究
1导电聚合物的定义
导电聚合物（Conducting Polymer）是一类可电导的高分子材料，它是由双电子态不饱和高分子，如聚芳烃和聚酯等，通过大量化学反应而制备出来的。
它以具有分子尺度的半导体行为，显示出极具魅力的物理和化学性质的新材料。
2导电聚合物的制备方法
导电聚合物的制备主要采用两种方式：采用萃取和涂层的方法来进行制备，或者直接将高分子或金属盐溶剂溶液在膜中分布。
采用萃取制备导电聚合物：这是一种比较简单的方法，其基本原理是将含有高分子溶液和金属盐溶剂混合，再将混合物慢慢开发到矿物油中，并经过蒸发、沉淀、干燥、消解等，最终得到导电聚合物物质，为电化学行为的研究做好准备。
采用涂层的方法制备导电聚合物：这种方法包括有水溶液法法、溶剂沉积法、高温热辊法等，它们的共同特点是将原料溶液均匀的涂在表面，通过乾燥、卷曲等工序来得到导电聚合物物质。
3导电聚合物的电化学行为研究
导电聚合物的电化学行为主要取决于其结构、尺度和环境，使用电化学技术来研究，可以发现出更多关于导电聚合物的魅力性质以及电化学反应。
电化学技术主要由能力测定、阴阳极反应、表界面位潜电位扫描、电子荧光光谱（EELS）和电子显微镜（SEM）等技术构成，这些技术的运用，有助于研究导电聚合物的化学特性，探究其在电化学上的应用和机理。
4结论
导电聚合物可以通过不同的方式制备，制备出来的导电聚合物可以表现出极具魅力的物理和化学性质，可以应用于研究器件、电子学、能源学等领域，同时可以采用电化学技术来研究高分子的电化学行为，挖掘出导电聚合物的更多的魅力与机理。
导电聚合物的合成及应用
导电聚合物的合成及应用随着科技的不断发展，导电聚合物作为一种新型材料，被广泛应用在各种领域。
导电聚合物具有低成本、易加工、可调性强、柔性好等特点，因此备受关注。
一、导电聚合物的基本概念导电聚合物是一种具有导电性能的高分子材料，通过聚合物分子内部共轭体系的构建，使得它们具有较好的电子传输性质。
导电聚合物可分类为三类：聚噻吩系列、聚苯和聚吡咯系列。
其中聚噻吩系列导电聚合物具有电子亲和性强、电化学稳定性好、可溶于多种溶剂等优点，因此被广泛应用。
二、导电聚合物的合成方法导电聚合物的合成方法主要分为两类：化学合成和物理合成。
1. 化学合成化学合成是指通过有机合成方法合成导电聚合物。
目前较为常用的有两种，一种是电聚合法，另一种则是化学氧化聚合法。
电聚合法是利用电化学反应原理，将单体溶液在电极上施加电场，使单体离子发生电子转移，形成共轭体系聚合物。
这种方法具有操作简单、反应快速等优点。
化学氧化聚合法是在单体中加入化学氧化剂，通过氧化反应进行聚合。
这种方法具有化学反应速度快、产物质量好等优点。
2. 物理合成物理合成是指在导电聚合物体系中添加导电填充剂，如碳黑、金属纳米粒子等，使其具有导电性。
这种合成方法操作简便，可以用于大规模制备。
三、导电聚合物的应用导电聚合物具有众多的应用，以下列举几个例子：1. 电子器件导电聚合物具有导电性能，可以用于制作电子器件。
例如，OLED显示屏、柔性可穿戴设备等都广泛应用了导电聚合物。
2. 锂电池导电聚合物在锂电池领域得到广泛应用。
其中最具代表性的是聚噻吩系列的导电聚合物，可以用于制作锂电池正极材料。
3. 活性废水的处理导电聚合物可以通过电解反应对活性废水进行处理，其处理效率较高。
4. 传感器导电聚合物的导电性能可以用于制作电化学传感器、气敏传感器等。
总之，导电聚合物具有广泛的应用前景，其合成方法也在不断完善，未来有望得到更广泛的应用。
导电聚合物的制备和应用研究
导电聚合物的制备和应用研究导电聚合物是一种具有导电性能的高分子材料，因其独特的性质，在生物医学领域、微电子技术等方面得到了广泛的应用。
本文将探讨导电聚合物的制备方法以及应用研究进展。
一、导电聚合物的制备方法导电聚合物的制备方法多种多样，常见的方法有电化学聚合法、化学氧化还原法、电磁场聚合法以及模板合成法。
1、电化学聚合法电化学聚合法是一种通过电化学反应促进聚合物形成的方法，包括阴极聚合和阳极聚合两种。
其中，阳极聚合法是应用较广泛的一种方法。
在阳极上加电位，使得单体在阳极上聚合，形成导电聚合物。
以聚噻吩为例，其电化学聚合反应如下：2、化学氧化还原法化学氧化还原法是通过还原剂和氧化剂对聚合物进行反应，使得聚合物发生氧化或还原反应，从而形成导电聚合物。
其中最常用的产生氧化反应的还原剂有FeCl3、Ascorbic Acid、Peroxodisulphate，产生还原反应的氧化剂有Br2、KMnO4、NaNO2等。
以聚苯胺产生氧化反应为例，其化学氧化还原反应如下：3、电磁场聚合法电磁场聚合法是一个利用外加电磁场增强聚合反应的方法，包括辐射聚合和激发态聚合两种。
其中，辐射聚合的电磁场包括紫外线、电子束和γ射线等，激发态聚合的电磁场包括光、激光等。
以聚丙烯为例，其电磁场聚合反应如下：4、模板合成法模板合成法是一种通过模板作用使得聚合物成形的方法。
具体流程包括：将模板与希望聚合成形的单体在一起，使模板作用下单体形成聚合物，并去除模板后获得有规则的聚合物构型。
以上便是导电聚合物常见的制备方法，可以根据不同情况选择不同的方法。
二、导电聚合物的应用研究进展1、生物医学领域导电聚合物在生物医学领域中的应用以及研究较为广泛，用于生物传感器、组织工程、神经再生等方面的研究。
生物传感器利用导电聚合物的电导率，对分子或细胞进行检测。
组织工程中导电聚合物可以制成功能性细胞载体，协助细胞新生和组织修复。
神经再生方面则通过导电聚合物的导电性能，促进神经元的再生和修复。
导电高分子的合成及其在光电领域的应用
导电高分子的合成及其在光电领域的应用导电高分子是一类具有导电性能的聚合物材料，其合成方法和在光电领域的应用引起了广泛的关注和研究。
本文将介绍导电高分子的合成方法以及其在光电领域的应用。
导电高分子的合成方法主要有两种：掺杂法和共轭聚合法。
掺杂法是将非导电的聚合物通过掺杂剂的引入，使其具有导电性能。
常用的掺杂剂有氧化铁、氧化铜等。
通过在聚合物中引入这些掺杂剂，可以形成导电通道，从而使聚合物具有导电性能。
掺杂法合成的导电高分子具有导电性能稳定、制备简单等优点，但其导电性能相对较低。
共轭聚合法是通过将具有共轭结构的单体进行聚合，形成共轭聚合物，从而使其具有导电性能。
共轭聚合物的导电性能主要来源于π电子的共轭作用。
常用的共轭聚合物有聚噻吩、聚苯胺等。
共轭聚合法合成的导电高分子具有导电性能较高、电子迁移率大等优点，但其合成过程相对较复杂。
导电高分子在光电领域有着广泛的应用。
其中，太阳能电池是导电高分子在光电领域的重要应用之一。
导电高分子可以作为太阳能电池中的光电转换层，将光能转化为电能。
导电高分子具有良好的光吸收性能和电子传输性能，能够有效地吸收光能，并将其转化为电能。
此外，导电高分子还可以作为柔性太阳能电池的材料，具有轻薄、可弯曲等特点，可以应用于曲面和可穿戴设备等领域。
导电高分子还可以应用于光电器件中的光电显示和光电传感器等方面。
在光电显示方面，导电高分子可以作为柔性显示屏的材料，具有可弯曲、可拉伸等特点，可以制备出具有良好柔韧性和可变形性的显示屏。
在光电传感器方面，导电高分子可以作为光敏材料，具有良好的光电转换性能，能够将光信号转化为电信号，从而实现对光信号的检测和测量。
此外，导电高分子还可以应用于光电存储和光电器件的制备等方面。
在光电存储方面，导电高分子可以作为储存介质，具有高速读写、可擦写等特点，可以用于光存储器的制备。
在光电器件制备方面，导电高分子可以与其他功能材料相结合，制备出具有特定功能的光电器件，如光电导管、光电晶体管等。
第3章 导电聚合物
第三节 电子导电型聚合物
一、导电机理与结构特征
有机分子中电子以以下四种形式存在:
(1) 内层电子： 一般不参加化学反应。
(2) s 电子： 电子。 (3) n 电子： 键能较高，一般不易离域。称为定域
孤立存在时没有离域性。
第三节 电子导电型聚合物
一、导电机理与结构特征
(4) p 电子 ： 具有有限离域性, 随着共轭程度 的增加,离域性明显增加。p 电子有一定的离域 性， 但是它仍然不是导电的自由电子。 当共轭 程度达到一定的程度后, 分子中有可能产生自由 电子。因此, 电子导电聚合物必备的条件是： 必 须分子共轭程度足够大。因此，电子导电聚合物 结构是，单元和单元之间必须共轭的一类聚 合物。
一. 特点：1）在电极表面直接成膜
2）在电极反应过程中聚合物被电极电位所氧化或还原完成所谓 的“掺杂”过程。在掺杂这一问题上有人认为是以电极氧化还原来完成掺杂 过程， 而不是以某种物质来完成掺杂。但是，必须有与高聚物氧化态或还原 态相对应的相反离子。如：聚苯胺电化学氧化产物是直接掺杂的聚合物。
电化学氧化 NH
S PCrTh
n
PEDOTh (P oly e th y le n e dioxy th ioph e n e )
(P oly c r ow n e th e r th ioph e n e )
其中氧化法聚合的 PEDOTh 的导电率可达100 S/cm。 已利用到印刷电路板通孔内表面涂覆，代替复杂的金属电镀工 艺。 最近有报道称聚噻吩涂在金属薄片上测其导电性能，发现其零 电阻现象，认为聚噻吩有超导性质。
三. 影响电化学聚合过程中的因素:
主要影响因素有: 溶剂, 电解质, 反应温度, 体系压力以及电 极材料. 常用的溶剂: 水, 乙腈和二甲基甲酰胺等。 常用的电解质：高氯酸，六氟化磷，四氟化硼盐等。 工作电极的电压应稍高于单体氧化单位。常用的工作电极 为不活拨金属。
导电高分子的合成与性能研究
导电高分子的合成与性能研究导电高分子是一类具有优异导电性能的聚合物材料，其具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
本文将探讨导电高分子的合成方法及其性能研究，以期对材料科学领域的研究和应用提供一定的参考。
一、导电高分子的合成方法导电高分子的合成通常采用聚合法和掺杂法两种主要方法。
1. 聚合法聚合法是通过聚合反应将导电单体聚合为高分子材料。
常用的聚合方法有化学氧化聚合、电化学聚合、原位聚合等。
以聚咔唑为例，通过咔唑单体的化学聚合反应可以得到导电高分子聚咔唑。
这种方法能够实现高分子导电材料的大规模合成和结构调控。
2. 掺杂法掺杂法是将导电高分子与导电添加剂混合，使其在材料中形成导电网络。
常用的掺杂方法有离子掺杂法、质子掺杂法和双掺杂法等。
例如，将聚苯胺与氧化铁等导电添加剂混合，利用氧化铁的导电性能形成导电网络，从而提高材料的电导率。
二、导电高分子的性能研究导电高分子的性能研究主要包括导电性能、力学性能、热稳定性和化学稳定性等方面。
1. 导电性能导电性能是导电高分子的核心性能之一。
导电高分子的导电性能可通过电导率进行量化评价。
研究导电高分子的导电性能可以采用四探针法、界面电位法和电化学阻抗法等实验方法。
同时，还可以通过调控材料结构和合成工艺来提高导电性能。
2. 力学性能力学性能是导电高分子的重要性能指标之一。
研究导电高分子的力学性能可以通过拉伸试验、压缩试验和硬度测试等方法进行评价。
通过合理设计材料结构和调控聚合工艺，可以实现导电高分子在力学性能方面的优化。
3. 热稳定性和化学稳定性导电高分子的热稳定性和化学稳定性对其在实际应用中的可靠性和稳定性起着重要作用。
研究导电高分子的热稳定性可以通过热重分析和差示扫描量热法等实验手段进行评价。
化学稳定性可以通过溶胀实验和耐腐蚀实验等方法进行评估。
三、导电高分子的应用前景导电高分子具有广泛的应用前景，主要包括电子器件、能源存储和传感器等领域。
1. 电子器件导电高分子可以作为柔性电子器件的关键材料，例如有机场效应晶体管（OFETs）和有机太阳能电池（OPVs）等。
导电聚合物材料的合成及电学性能研究
导电聚合物材料的合成及电学性能研究导电聚合物材料是一类具有导电性能的聚合物材料，具有良好的导电性能和化学稳定性，使其在电子器件、传感器和能源领域有着重要的应用。
本文将对导电聚合物材料的合成方法及其电学性能的研究进行探讨。
一、导电聚合物材料的合成方法导电聚合物材料的合成方法多种多样，其中最常见的是化学还原法和电化学聚合法。
化学还原法是将聚合物前体与还原剂反应，通过氧化还原反应来实现导电聚合物的合成。
电化学聚合法则是利用电极电化学反应来催化聚合物的合成。
化学还原法中，最经典的合成方法是通过溶液法，将聚合物前体与还原剂混合溶解，并加热进行反应。
此外，还有界面反应和微乳液法等方法。
这些方法宽容性较好，适用于不同体系的材料合成。
电化学聚合法是以电化学反应为基础的一种合成方法。
通过在电解质溶液中设置电极，施加电场来使溶液中的单体或聚合物前体发生氧化还原反应，并在电极表面聚合形成导电聚合物。
电化学聚合法在导电聚合物的合成中具有高度可控性，能够实现纳米级尺寸的导电聚合物合成。
二、导电聚合物材料的电学性能研究导电聚合物材料的电学性能与其导电机理密切相关。
传统的导电聚合物材料，如聚苯胺和聚噻吩，其导电机理主要是通过氧化还原反应来调控电子的输运和传导。
导电聚合物材料可以通过调整聚合物结构和掺杂不同的物质来改变其导电性能。
在导电聚合物材料的电学性能研究中，常常关注的参数包括电导率、载流子迁移率和能带结构等。
其中，电导率是衡量导电聚合物材料导电性能的重要参数。
通过掺杂物的引入和结构改性等方法，可以有效提高导电聚合物的电导率。
载流子迁移率则与导电聚合物材料中导电载流子的输运相关。
通过优化聚合物结构和掺杂材料的选择，可以提高导电聚合物材料的载流子迁移率。
能带结构则是揭示导电聚合物材料导电机理的重要依据。
通过研究能带结构，可以深入理解导电聚合物材料的导电行为。
导电聚合物材料的电学性能研究不仅仅局限于这些参数的分析，还包括对导电聚合物材料在电子器件中的应用研究。
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14
为了提高聚乙炔的溶解性，人们研究了各 种取代聚乙炔； 乙炔有取代基时，聚合物的电导率降低， 但却大大改善了它的溶解性，取代聚乙炔 基本上都是可溶的； 取代聚乙炔，尤其是含氟炔烃的稳定性比 聚乙炔好。
15
聚乙炔由于化学上的活性与掺 杂剂的反应, 使其在空气中性能 下降。
16
乙炔与其它高聚物的共聚也是人 们感兴趣的课题之一。如乙炔与 丙炔的共聚。它们的共聚物可以 溶解而电导率比聚乙炔低，且随 乙炔含量的增加共聚物的电导率 亦增加。
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电化学聚合 我国中科院化学所的钱人元、 李永舫等人从1985年前后开始 进行PPy的电化学聚合的研究， 取得了一系列的研究成果，并 于1995年获国家自然科学二等 奖。
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最早PPy电化学制备的文献报道主 要是在有机电解液中进行。考虑到 吡咯的氧化聚合电位在0.7V （vs.SCE）左右，完全可以在水溶 液中进行，所以他们的主要研究范 围集中在PPy在水溶液中的电化学 聚合。
3
Shirakawa能够控制cis/trans 型的比例； 碘可能首先将聚合物异构化为trans型; Cis型聚合物也可以具有很高的导电 性。用AsF5 掺杂的cis型聚合物电导 率提高为原来的1011倍(比未掺杂) 。
4
1980年,Durham 大学的James W. Feast及其合作者从一种叫聚(7,8-双 三氟甲基-三环[4.2.2.0]癸(3,7,9三烯) 的可溶性前体出发合成了聚乙炔， 通过加热分解掉双三氟甲基苯(挥 发)而得到密度比Shirakawa所得更 大的聚乙炔。
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聚对苯撑的主要合成方法
化学聚合法：①化学氧化聚合法
②二卤芳烃的偶合 ③有机金属催化的脱卤缩 合法 ④可溶前驱聚合物法 ⑤其它间接法
电化学氧化法
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1、化学聚合法——化学氧化聚合法
①PPP－K法 ：合成聚对苯撑最成功的方法是 Kovacic 法
可以选用的催化剂还有：FeCl3－H2O， CuCl2－SbCl5，MnO2－AlCl3，PbO2－AlCl3等， 但是CuCl2－AlCl3体系是最好的，且当AlCl3与 CuCl2摩尔比为2:1时产率最高。
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电化学聚合是通过控制电化学聚合条 件，如吡咯单体的电解液、支持电解 质、溶剂、聚合电位、电流、温度等， 在电极上沉积导电PPy膜的方法。电极 可以是各种惰性金属电极，如铂、金、 不锈钢、镍等，或导电玻璃、石墨和 备的导电PPy力学性能较差，这 就限制了它的应用。
Cu I + NH3 + NH3 I
I
[ [
]nI ]n
Ullman 重氮化偶联反应
NaNO2/HCl CuCl
由于Wurtz－Fittig反应存在大量的副反应，因此 使用此法的人相对较少。
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化学氧化聚合法制备的PPP在结构 上一般不规整，都含有交联或多环 结构，而Wurtz－Fittig或Ullman反 应制备的PPP不但结构上不规整， 而且分子量较低。
11
采用类似的方法，以聚丁二烯为原 料，通过氯代和脱氯化氢反应制备 聚乙炔型导电聚合物，消除反应在 强碱性条件下进行，在一定程度上 克服了上述缺陷。
12
CH2
CH2
+ Cl CHCl
CHCl
- HCl
13
目前最高的电导率是由Naarmann等采用催化剂所 合成的聚乙炔。 1987年西德BASF的科学家Herbert Naarman 和 Nicholas Theophilou在shirakawa方法基础上在 150℃对合成方法进行了改良,优化了导体的性能 (遗憾不是加工问题)。熟化后聚合物经拉伸处理 掺杂后，其导电率达到2×105S cm-1。这一电导率 约相当于铜电导率6×105 S cm-1的1/3，而在相同 重量的情况下，显示出比铜高2-3倍的良好电导率。
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现在普遍采用的方法是由Sugimoto R和Yoshinopo K等人于 1986年发现的方法，学术界上将这一方法统称Fe(III)法.该 方法的最大优点是使用简单的仪器设备和反应路线，反应 条件温和、易控制，这就为工业化生产提供了有利条件。 但该方法制各聚合物时，在大量FeCl3存在下聚合物往往 以掺杂态的形式被沉降出(掺杂剂为催化剂中的Fe3+离子)， 难溶于常用有机溶剂。所以为获得本征态聚合物，人们通 常采用饱和水合肼或氨水处理法。 Fe(III)法不仅适用于合成烷基取代聚噻吩，而且进一步的 实验发现该方法也适用于合成带其它侧基的聚噻吩的衍生 物。
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。ChenTian-an等人采用Rieke锌法合成了一 些规整取代噻吩，规整度达到98％，并且 当噻吩环上5一位用碘取代时，反应条件也 比较温和。
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1999年，Lowe R S等人用格氏置换聚合法合成了 规整的烷基取代噻吩，该方法具有反应条件温和、 线路简单等优点。2001年，该研究小组又合成了 一系列规整3-取代烷基聚噻吩。该合成方法具有 快速、简易的优点，可以得到相当高的规整度， 且反应无需在低温下进行，克服了Rieke锌法原料 的昂贵。此反应还可以合成3-取代酯基、醚基、 溴代烷基、烷氧基等一系列取代基的规整聚合物。 2005年，该研究小组合成聚3-十二烷基噻吩，从 而加长了链的长度，使紫外吸收红移并且导电性 能得到了加强。
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规整3一取代聚噻吩
1990年，Leclerc M等人合成了3,4-二烷氧基 聚噻吩，发现当3,4位被相同的取代基取代 时，结构变得相当规整。1991年，Jonas F 等人合成了3,4-乙二氧基聚噻吩PEDOT，具 有相当好的环境稳定性和导电性，可以用 作透明电极。
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1992年，McCullough R D等人己合成出了几 乎100％纯度的头尾(H-T)相连有规聚合物。 该路线合成得到的规整取代聚噻吩的光电 性能较之无规聚合物有很大的提高，缺点 在于该反应需低温条件下才能进行。
5
另一个重要发现是Robert H. Grubbs及其合 作者以烷基钛络合物为催化剂将环辛四烯 转换成了聚乙炔。虽然Grubbs报告中的聚乙 炔的电导率约35000S/m,但和其他聚乙炔一 样既难加工也不稳定。然而, Grubbs及其合 作者通过对环辛四烯引入烷基,得到了人们 所希望的易溶、可加工成型的取代聚乙炔, 虽然烷基取代基明显降低了导电性。
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聚噻吩衍生物的掺杂导电率
解其 噻 液电 吩 中化 的 进学 聚 行聚 合 。合 电 必位 须高 在于 非 水 电，
1.5V
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三、聚对苯撑的合成
聚对苯撑是由化学性质稳定的苯环 构成的。即使在空气中也具有耐高 达500℃的耐热性。它具有刚性的 棒状结构，在晶体中显示与聚乙炔 有相似的堆积结构。
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他们以非离子表面活性剂OP－10 作添加剂，在对甲苯磺酸钠水溶液 中制备出拉伸强度达127MPa的PPy 膜，这一力学强度迄今为止仍是文 献报道的最高值。
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为了改善PPy的溶解性，3位取代的 聚吡咯衍生物引起了人们的广泛注 意，这些衍生物有些是可溶的。目 前已经分别合成了聚（3－烷基吡 咯），聚（3-烷基噻吩吡咯）等。
6
王佛松、钱人元等人用稀土Nd （或V）及烷基铝作催化剂，通过 改变溶剂或添加剂的种类及稀土/ 烷基铝的比率获得了具有纤维状结 构的聚乙炔薄膜，其电导率在 10~1000 S/cm。
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曹镛等用TiOBu4/AlR3为催化剂， 用纯的四氢呋喃及苯甲醚为溶剂， 得到了球状或颗粒状的聚乙炔膜。 王岱山等通过对Shirakawa催化体 系进行特殊处理，得到了高性能的 聚乙炔膜。
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Ten Kanyue等合成了一系列烷基取代聚 噻吩衍生物，掺杂前为深红色，掺杂 后最高电导率达1～5S/cm。 史金以三氟化硼－乙醚和AlCl3/CH3CN 作为催化剂在低电位下进行电化学氧 化聚合，可以达到金属铝的电导率。
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1995年，McClain MD等人于报道了另外一种合成可溶性 聚噻吩的方法。这一方法首先将3-烷基噻吩在HgCl2和醋 酸钠存在下转变成2,5-二氯汞化物，再将其在铜粉和少量 PdCl2存在下在吡啶中进行聚合。该方法也可获得高分子 量聚合物(Mn=26K)。其优势在于不仅可以用来合成烷基 聚噻吩，而且经改进后也可用于聚烷基噻吩酮及其衍生物 的合成。资料显示这些衍生物仍具有较高分子量，但由于 其合成过程稍繁杂，而且作为副产物要产生毒性汞化物， 所以目前尚未被广泛采用。
第四章 导电高聚物的合成
几种主要的导电高聚物
聚乙炔 聚吡咯和聚噻吩 聚对苯撑 聚芳香撑乙烯 聚苯胺
2
一、聚乙炔的合成
白川英树等——Ziegler－Natta催化剂的浓 稠液表面上使乙炔聚合，得到高结晶的、 具有拉伸性能的薄膜状聚合物。通过掺杂 显示出很高的电导率。
CH CH Cat. ( CH CH )
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改善加工性的方法
PPy分散在聚合物基质中的方法： ①将聚合物和吡咯单体共同溶于某一种溶剂中， 蒸发溶剂得到含吡咯单体的聚合物膜（或其它型 材），然后加入氧化剂及掺杂剂三氯化铁使吡咯 在聚合物基体内聚合成为导电性PPy。 ②先将三氯化铁分散在基体聚合物中（一般要求 基体聚合物有极性，如PA、粘胶等），再将吡咯 单体引入基体聚合物，发生原位聚合反应，生成 聚合物基聚吡咯复合材料。
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②PPP－T 法：Toshima等使用CuCl－AlCl3作催化剂， O2作氧化剂，成功地制备了PPP
这个方法相对PPP－K法来说，其最大优点是 无对环境有害的副产物。其它的聚芳香撑也可以 通过类似的方法来制备，只须采用不同的氧化剂。
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1、化学聚合法——二卤芳烃的偶合
Goldfinder用Wurtz－Fittig反应，Claesson用 Ullman反应也制得了低分子量的PPP。
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利用通常的搅拌聚合法所得到的粉 状聚合物电导率比薄膜状聚合物低 的多。不过，生成凝胶状的聚乙炔 可通过加压成型使其成为细孔的板 状，再掺杂可显示出与薄膜状聚合 物相比拟的电导率。