导电高分子材料 导电材料有哪些
导电高分子脱掺杂的方法
导电聚合物就是一种合成的高分子化合物,或称大分子化合物,它具有类似金属一样能导电的性能。或具有类似半导体一样的性能。都导电聚合物,前者称导体聚合物,后者为半导体聚合物。它们分别具有已知的导体和半导体的特性。A.离子型导电高分子材料可以通过电掺杂、 化学掺杂和光掺杂等多种方式实现掺杂。高分子导电材料是一类种聚合物材料。一类具有导电功能,电导率在10S/m以上的聚合物材料。导电高分子脱掺杂的方法可以通过电掺杂、 化学掺杂和光掺杂等多种方式实现掺杂。导电高分子的应用领域非常的广, 包括电子学、 光学、 储能材料、 传感器、 生物诊断和治疗,是一种新兴的只能材料,正在被人们广泛的研究。
导电高分子材料 导电材料有哪些
导电高分子材料 导电材料有哪些
高分子材料有橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料、高分子基复合材料和功能高分子材料7类。
导电塑料的分类
体的流动性。在一定温度下聚合物分子要发生一定塑料是生活中比较常见的一种有机高分子材料,它的运用十分广泛,相信大家都非常熟悉。塑料是绝缘体我想这个物理特性很多人都知道,但随着科技的发展,现在导电塑料的运用早已经非常广泛,那么导电塑料究竟用来做些什么呢,它又能给我们的生活带来怎样的影响呢?
其中聚苯胺结构多样、掺杂机制独特、稳定性高技术应用前景广泛,在目前的研究中备受重视导电塑料的原理高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料等。橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。有天然橡胶和合成橡胶两种;高分子纤维分为天然纤维和化学纤维;塑料按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料,按用途又分为通用塑料和工程塑料。
导电塑料其实是将树脂和导电物质进行相互混合,并使用塑料原来的加工方式进行二次加工处理,这样就能够得到这样的功能型高分子材料,这种材料就被称为导电塑料,因此,导电塑料实际上是在保持了塑料轻便、柔韧性强的基础上,加入了新的导电物质,所以这样生产出来的塑料才会导电,这就得以能够将塑料运用在了更广的范围之上,而不是像原来那样的绝缘体仅仅能够运用在比较窄的领域当中。
导电塑料的用途
导电塑料主要应用在电子、集成电路包装及电磁波屏蔽等多种电子科技应用领域之中。目前,在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗研究的
导电塑料按照不同的标准可以分为很多种类型,如果按照电性能进行分类的划分,导电塑料可以分为绝缘体塑料、防静电体塑料、导电体塑料和高导体塑料这四种类型,当然,这些导体的划分标准我们在物理学中经常可以看到,比如,
导电塑料的研究以目前来看还远未达到成熟的阶段,但
求导电高分子的有关资料
高分子液晶材料具有普通液晶材料的光学特性,但是由于转变速度比较慢,因此通常用于对显示转变速度要求不高的场合。所有的导电高分子都属于所谓的"共轭高分子"。共轭高分子简单的例子是聚乙炔。它由长链的碳分子以sp2键链结而成(见图)。由于sp2键结的特性,使得每一个碳原子有一个价电子未配对,且在垂直于sp2面上形成未配对键。我们可以想像,相邻原子的未配对键的电子云互相接触,会使得未配对电子很容易沿着长链移动。 然而,实际的情况较为复杂,未配对电子很容易和邻居配对而形成"单键-双键"交替出现的结构。这种转变称为配对化(dimerization),物理上称为派若斯(Peirels)不稳定性。
通过在SiLK中添加纳米级空洞可以进一步降低介电常数。目前Porous SiLK的介电常数为2.2。塑料基本上是聚合物,就好象珍珠项链一般具有长链而且以固定的单元不断重复的结构,当它要变得能导电时就必须能仿真金属的行为,亦及电子必须能不受原子的束缚而能自由移动,要达到此目的的个条件就是这个聚合物应该具有交错的单键与双键,亦称为共轭的双键,透过乙炔所聚合而得的聚乙炔,,不过,具有共轭双键的长链并不足以造成它的导电,要能导电必须对这种塑料动点手脚,一则将部份电子移出,一则加入一些电子,这种过程称为掺杂.
导电聚合物除了具有高分子聚合物的一般的结构特点外还含有一价的对阴离子(P型掺杂)或对阳离子(N型掺杂)
导电聚合物引人注目的一个特点是其电导率可以在绝缘体—半导体—金属态
(10-9到105s/cm)较宽的范围里变化。这是目前其他材料所无法比拟的
除了早的聚乙炔(PA)外,主要有聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PTH)、聚对(PPV)、聚苯胺(PANI)以及他们的衍生物
其中聚乙炔的所能达到的电导率在已发现的导电聚合有,加入导电炭黑的尼龙增强料,和加入导电炭黑的POM料的导电性能都不错。现在有很多工程塑料公司都在做导电的高分子材料。物中是的,达到了105S/cm量级,接近Pt和Fe的室温电导率
高分子化合物一般不易导电是因为什么高分子化合物可以
高分子连续相 发挥基体材料的物理化学性质和固定导电分散材料;分散相除一般的结构材料外,一些高分子材料还具有光电磁等性能。例如在制造集成电路时高分子感光材料在光刻过程中被大量使用。导电高分子材料和有机半导体打开了单分子电路的大门。有机发光半导体材料为显示器件打开了一个大幅度降低成本的大门。高分子压电材料则为力与电的转换提供了新的途径。高分子热电材料则提供了新的热电转换途径。 赋予复合材料导电性能的同时补强首先,我要说明一点,高分子并不是永远不导电,我们存在导电高分子材料,而且这类材料种类也不少。然后我说明一下那分类些不导电的高分子:
导体之所以成为导体,是因为它存在大量的载流子。载流子指可以自由移动的带有电荷的物质微粒,如电子和离子。而高分子化合物多数不存在这样的载流子或只有很少的载流子,原因是高分子化合物之间一般是以共价键相连,而非键合电子又被束缚在单个的原子上,无法形成有效的载流子,当然就不容易导电了。
高分子材料有什么
C60常态下不导电。因为C60大得可以将其他原子放进它内部,并影响其物理性质,因而不可导电。高分子材料是以高分子化合物为基础的材料,高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,由大量原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。按来源分类:
高分子材料按其来源可以划分为:天然高分子材料及合成高分子材料。天然高分子材料是生命起源和进化的基础。在初人类把天然的高分子材料作为生活资料和生产资料,并根据它的特点进行相应的加工和转变。天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料因为具有与金属材料、无机非金属材料相同的属性和特点。使得其更加的成为科学技术、经济建设中的重要材料。合成高分子材料以及以高聚物为基础的,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。
按应用分类高分子材料目前有很多很多,比如说我们平时用的塑料袋就是高分子材料:
结构特点
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。
按用途一般将通用高分子材料分为五类,即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学。
塑料
塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。加热后软化,形成高分子熔体的塑料称为热塑性塑料,主要的热塑性塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚(PS)、聚(PMMA,俗称有机玻璃)、聚(PVC)、尼龙(Nylon)、聚(PC)、聚氨酯(PU)、聚(特富龙,PTFE)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET,PETE )、加热后固化,形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料:常见的有环氧树脂、酚醛塑料、聚酰亚胺、三聚氰氨甲醛树脂等。
塑料的加工方法包括注塑,挤出,膜压,热压,等等。
橡胶
橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的主要成分是聚。合成橡胶的主要品种有丁苯橡胶、丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。
合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用。常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维,芳纶纤维等等。
涂料是涂附在工业或日用产品表面起美观或者保护作用的一层高分子材料。
常用的工业涂料有环氧树脂,聚氨酯等。
黏和剂是另外一类重要的高分子材料。人类在很久以前就开始使用淀粉,树胶等天然高分子材料做黏合剂。
现代黏合剂通过其使用方式可以分为聚合型,如环氧树脂;热融型,如尼龙,聚乙烯;加压型,如天然橡胶;水溶型,如淀粉。
光高分子发光二极管
液晶显示材料
非线性光学高分子材料光阻(photoresist)
光阻是在积体电路生产过程中把掩膜上的图形转移到硅片或者其他基底上使用的高分子材料。大部分在积体电路中应用的光阻对紫外线敏感。光阻有正型光阻和负型光阻两种。正型光阻在受到紫外光UV照射后会分解,因此可以溶解于显影剂中。而负型光阻在受到紫外光照射后则会交联,因此照光的地方会硬化,无法溶解于显影剂中。
电介电材料与高分子低介电常数材料
低介电常数材料(low-K材料)是当前半导体行业研究的热门话题。通过降低积体电路中使用的介电材料的介电常数,可以降低积体电路的漏电电流,降低导线之间的电容效应,降低集成电路发热等等。低介电常数材料的研究是同高分子材料密切相关的。传统半导体使用二氧化硅作为介电材料,二氧化硅的介电常数约为4。真空的介电常数为1,干燥空气的介电常数接近于1。
SiLK
SiLK是Dow Chemical开发的一种低介电常数材料,目前广泛用于集成电路生产。目前已知SiLK是一种高分子材料,但是具体结构仍然是秘密。SiLK的介电常数为2.6。
目前已知SiLK是一种芳香族热固性材料,含不饱和键,不含氟,不含氧和氮。SiLK以寡聚物溶液的形式提供,通过甩胶到硅片上后在氮气下加热到320 °C(608 °F;593 K)去除溶剂并初步交联。终需要在400 °C(752 °F;673 K)以上保温来完成交联。
Porous SiLK与Porous MSQ
MSQ是mylsilsesquioxane的缩写,这是一种硅基高分子材料,通过在MSQ中添加纳米级空洞,Porous MSQ的介电常数可以达到2.2至2.5。
纳米级空洞通常是通过合成嵌段共聚物的办法来实现的。
高介电常数材料
PVDF是一种具有高介电常数的高分子材料,其介电常数可以达到10。
导电高分子材料
以高分子化合物为基础的材料。包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。
高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。
分类 高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。①橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。②高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。③塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。④高分子胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。⑤高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。⑥高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。
加工工艺 高分子材料的加工成型不是单纯的物理过程,而是决定高分子材料终结构和性能的重要环节。除胶粘剂、涂料一般无需加工成形而可直接使用外、橡胶、纤维、塑料等通常须用相应的成形方法加工成制品。一般塑料制品常用的成形方法有挤出、注射、压延、吹塑、模压或传递模塑等。橡胶制品有塑炼、混炼、压延或挤出等成形工序。纤维有纺丝溶体制备、纤维成形和卷绕、后处理、初生纤维的拉伸和热定型等。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。
高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。
高分子是指相对分子质量很大,可达几千乃至几百万的一类有机化合物。它们在结构上是由许多简单的、相同的称为链节(单体)的结构单元,通过化学键重复通用高分子连接而成。高分子也称高聚物或聚合物。
高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但组成并不复杂,它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成。
同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同,所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同
参考资料:百度百科——高分子材料
高分子材料是以高分子化合物为基础的材料,高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,由大量原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
按来源分类:
高分子材料按其来源可以划分为:天然高分子材料及合成高分子材料。天然高分子材料是生命起源和进化的基础。在初人类把天然的高分子材料作为生活资料和生产资料,并根据它的特点进行相应的加工和转变。天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料因为具有与金属材料、无机非金属材料相同的属性和特点。使得其更加的成为科学技术、经济建设中的重要材料。合成高分子材料以及以高聚物为基础的,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。
按应用分类:
1、橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度低,分子量很大,大于几十万。
2、纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。
3、塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,其抗形变能力中等,介于纤维和橡胶之间,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
有机高分子材料:具有多个重复单体单元的大分子
导电塑料是有机高分子
涂料A.导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料.主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域,故A正确;
功能高分子材料B.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强体,故B正确;
加电场力,离子的运动将是定向的。离子导电聚合C.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等,故C正确;
D.医用高分子材料归属于功能高分子材料,它们都无毒、具有良好的生物相容性和稳定性,有足够的机械强度等特点,故D错误.
故选D.
在复合型导电高分子材料中,高分子连续相和炭黑或金属粉体分散相分别承担哪些作用
高分子发光二高分子材料极管(Polymer Light-emitting d域性增强,可移动范围增大。当共轭结构达到足够大时,化合物即可提供自由电子,具有了导电功能。iode)是有机发光二极管(OLED)的一种。高分子发光二极管同小分子有机发光二极管相比具有造价更低,加工更简单的优点。基于金属和高分子材料的键合特点,金属和高分子材料在导电性上有哪些异?
导电高分子 黏合剂 连续相是基体 分散相作为导电介质 形成导电通道或网络 起导电作用金属,导体。高分子,绝大部分是绝缘体。
金属,外层电子能在材料内外观:自由流动,所以金属是导体,比如铁,铜,银等。高分子绝大部分是由碳碳键,碳氢键,碳氧键等共价键组成的,其结构里没有自由电子,所以不导电。比如常见的聚乙烯,聚丙烯,聚等塑料
有没有比铜导电性更好的高分子材料啊
动,聚合物本身呈现的仅仅是某种粘弹性,而不是液你好扩展资料!
如果对你有帮助,望采macromolecular material纳。
请问有哪些离子型导电聚合物?
此外,高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外,还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、用高分子材料等。本征型导电聚合结构性导电聚合物根据其导电机理的不同可分为自由电子的电子导电聚合物;离子导电聚合物;氧化还原型导电聚合物。物材料也被称为结构导电聚合物材料.
由于C60分子中存在的三维高度非定域电子共轭结构使得它具有良好的光学及非线性光学性能。如它的光学限制性在实际应用中可做为光学限幅器。C60还具有较大的非线性光学系数和高稳定性等特点,使其做为新型非线性光学材料具有重要的研究价值,有望在光计算、光记忆、光信号处理及控制等方面有所应用。还有人研究了C60化合物的倍频响应及荧光现象,基于C60光电导性能的光电开关和光学玻璃已研制成功。C60与花生酸混合制得的C60-花生酸多层LB膜具有光学累积和记录效应。光限制性也对于保护眼睛具有重要意义:因为在增加入射光的强度时,C60会使光学材料的传输性能降低。以C60的光学限制性为基础,可研制出光限制产品,它只允许在敏化阈值以下(即对眼的危险阈值以下)的光通过,这样就起到了保护人眼免受强光损伤的作用。(1)电子导电聚合物的导电机理及特点
在电子导电聚合物的导电过程中,载流子是聚合物中的自由电子或空穴,导电过程中载流子在电场的作用下能够在聚合物内定向移动形成电流。电子导电聚合物的共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系,给自由电子提供了离域迁移条件。作为有机材料,聚合物是以分子形态存在的,其电子多为定域电子或具有有限离域能力的电子。π电子虽然具有离域能力,但它并不是自由电子。当有机化合物具有共轭结构时,π电子体系增大,电子的离
(2)离子型导电聚合物的导电机理
以正负离子为载流子的导电聚合物被称为离子型导电聚合物。解释其导电机理的理论中比较受大家认同的有非晶区扩散传导离子导电理论、离子导电聚合物自由体积理论和无须亚晶格离子的传输机理等理论。固体离子导电的两个先决条件是具有能定向移动的离子和具有对离子溶和能力。研究导电高分子材料也必须满足以上两个条件,即含有并允许体积相对较大的离子在其中扩散运动;聚合物对离子具有一定的溶解作用。非晶区扩散传导离子导电理论认为如同玻璃等无机非晶态物质一样,非晶态的聚合物也有一个玻璃化转变温度。在玻璃化温度以下时,聚合物主要呈固体晶体性质,但在此温度以上,聚合物的物理性质发生了显著变化,类似于高粘度液体,有一定的流动性。因此,当聚合物中有小分子离子时,在电场的作用下,该离子受到一个定向力,可以在聚合物内发生一定程度的定向扩散运动,因此,具有导电性,呈现出电解质的性质。随着温度的提高,聚合物的流动性愈显突出,导电能力也得到提高,但机械强度有所下降。
聚合物中的离子仍不能像在液体中那样自由扩散运
振幅的振动。其振动能量足以抗衡来自周围的静压
力,在分子周围建立起一个小的空间来满足分子振
动的需要。来源于每个聚合分子热振动形成小空间
满足分子振动的需要。当振动能量足够大,自由体
积可能会超过离子本身体积。在这种情况下,聚合
物中的离子可能发生位置互换而发生移动。如果施
物的导电能力与玻璃化转变温度及溶剂能力等有着
一定的关系。
(3)氧化还原型导电聚合物。
这类聚合物的侧链上常带有可以进行可逆氧化还原反应的活性基团,有时聚合物骨架本身也具有可逆氧化还原反应能力。导电机理为:当电极电位达到聚合物中活性基团的还原电位(或氧化电位)时,靠近电极的活性基团首先被还原(或氧化),从电极得到(或失去)一个电子,生成的还原态(或氧化态)基团可以通过同样的还原反应(氧化反应)将得到的电子再传给相邻的基团,自己则等待下一次反应。如此重复,直到将电子传送到另一侧电极,完成电子的定向移动。
离子型导电聚合物的制备
离子导电聚合物主要有以下几类:聚醚、聚酯和聚亚胺。分别是聚、聚、聚丁二酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇、聚乙二醇亚胺等。聚环氧类聚合物是常用的聚醚型离子化合物,主要以和为原料。在环氧化合物开环聚合过程中,由于起始试剂的酸性和引发剂活性的不同,引发、增长、交换(导致短链产物)反应的相对速率不同,对聚合物速率和产品分子量的分布造成复杂的影响。的阴离子聚合反应存在着向单链转移现象,导致生成的聚合物分子量下降,对此常采用阴离子配位聚合反应制备聚。聚酯和聚酰胺是另一类常见的离子导电聚合物,其中乙二醇的聚酯一般由缩聚反应制备。采用二元酸和二元醇进行聚合得到的是线型聚合物,生成的聚合物柔性较大,玻璃化转变温度较低,适合于作为聚合电解质使用。二元酸衍生物与二元胺反应得到的聚酰胺也有类似的性质。
导电高分子的导电机理是什么?
纯净或未掺杂上述聚合物分子中各π健分子轨道之间还存在着一定的能级。而在电场作用下,电子在聚合物内部迁移必须跨越这一能级,这一能级的存在造成π电子还不能在共轭聚合中完全自由跨越移动。掺杂的目的都是为了在聚合物的空轨道中加入电子,或从占有的轨道中拉出电子,进而改变现有π电子能带的能级,出现能量居中的半充满能带,减小能带间的能量,使得自由电子或空穴迁移时的阻碍力减小因而导电能力大大提高。掺杂的方法目前有化学掺杂和物理掺杂。电子导电聚合物的导电性能受掺杂剂、掺杂量、温度、聚合物分子轭链的长度的影响。你所问的应该是本征型导电高分子材料 (结构型导电高分子),即高分子本身具备传输电荷的能力,结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性,由聚合物结构提供导电载流子(包括电子、离子或空穴)。这类聚合物经掺杂后,电导率可大幅度提高,其中有些甚至可达到金属的导电水平。
用作新型催化剂高分子聚合物导电必须具备两个条件:
在成型过程中,聚合物有可能受温度、压强、应力及作用时间等变化的影响,导致高分子降解、交联以及其他化学反应,使聚合物的聚集态结构和化学结构发生变化。因此加工过程不仅决定高分子材料制品的外观形状和质量,而且对材料超分子结构和织态结构甚至链结构有重要影响。(1)要能产生足够数量的载流子(电子、空穴或离子等);
(2)大分子链内和链间要能够形成导电通道。
① 非晶区扩散传导离子导电
② 自由体积导电理论
虽然在玻璃化转变温度以上时聚合物呈现某种程度的“液体”性质,但是聚合物分子的巨大体积和分子间力,使聚合物中的离子仍不能像在液体中一样自由扩散运动,聚合物本身呈现的仅仅是某种粘弹性,而不是液体的流动性。
B. 电子型导电高分子材料
作为主体的高分子聚合物大多为共轭体系(至少是不饱和键体系),长链中的π键电子较为活泼 ,特别是与掺杂剂形成电荷转移络合物后 ,容易从轨道上逃逸出来形成自由电子。大分子链内与链间π电子轨道重叠交盖所形成的导电能带为载流子的转移和跃迁提供了通道。在外加能量和大分子链振动的推动下 ,便可传导电流。
(掺杂导致的结果:在聚合物的空轨道中加入电子或从占有轨道中拉走电子,从而改变原有电子能带的能级,产生能量居中的半充满能带,减小能带间的能级,使自由电子迁移阻力降低。)
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