导电高分子材料

1、1导电高分子材料导电高分子材料 电子导电型聚合物电子导电型聚合物电子导电高分子材料 电子导电聚合物的性质 电子导电聚合物的制备方法 电子导电聚合物的性质与应用23电子导电聚合物的性质电子导电聚合物的性质对电子导电聚合物进行掺杂常用的有两种方式：同半导体材料的掺杂一样，通过加入第二种具有不同氧化态的物质进行 “物质掺杂”。通过聚合物材料在电极表面进行电化学氧化或还原反应直接改变荷电状态的“非物质掺杂”。掺杂过程、掺杂剂及掺杂量与电导率之间的关系4电子导电聚合物的性质电子导电聚合物的性质特殊情况可选择如下掺杂方法：酸碱化学掺杂：主要是对聚苯胺型导电高分子材料而言，在与质子酸反应后聚苯胺中的氨基发生

2、质子化，引起分子内电子转移，改变分子轨道荷电状态，产生载流子； 光掺杂：当导电高分子材料吸收光能之后价电子跃迁到导带（最低空轨道），分子进入激发态，然后解离产生正负离子对（电子-空穴对），正负离子分开构成载流子； 电荷注入掺杂：利用各种电子注入方法直接将电子注入导电高分子材料，改变其分子轨道荷电状态。掺杂的作用5p-型掺杂时：掺杂剂从聚合物的成键轨道中拉走一个电子，使其呈现半充满状态，该分子轨道能量升高，更接近导带能量。n-型掺杂时：掺杂剂将电子加入聚合物的空轨道中，同样形成半充满状态，其分子轨道能量下降，向价带能量靠近。结果是能带间的能量差减小，电子的移动阻力降低，使线性共轭导电聚合物的导电

3、性能从半导体进入类金属导电范围。6电子导电聚合物的性质电子导电聚合物的性质总之，所有以上掺杂的目的都是为了在材料中的空轨道中加入电子，或从占有轨道中拉出电子，进而改变现有电子能带的能级，出现能量居中的半充满能带，减小能带间的能量差，在产生大量载流子的同时使自由电子或空穴迁移时的阻碍减小。7电子导电聚合物制备方法电子导电聚合物制备方法直接法：利用某些单体直接通过聚合反应生成具有线型共轭结构的高分子。如：环己烯的线性共轭聚合Ziegler 催化剂 n8电子导电聚合物制备方法电子导电聚合物制备方法间接法：间接法合成是首先合成溶解和加工性能较好的共轭聚合物前驱体，然后利用消除等反应在聚合物主链上生成共

4、轭结构。如：以聚丙烯腈制备碳纤维300oC 700oCNN NN nNN nn9电子导电聚合物制备方法电子导电聚合物制备方法电化学聚合法：采用电极电位作为聚合反应的引发和反应驱动力，在电极表面进行聚合反应并直接生成导电聚合物膜。反应完成后，生成的导电聚合物膜已经被反应时采用的电极电位所氧化，即同时完成了掺杂过程；这里所指的掺杂过程只是使导电聚合物的荷电情况发生了变化，改变了分子轨道的占有情况，而并没有加入第二种物质。10电子导电聚合物的性质与应用电子导电聚合物的性质与应用电子导电聚合物的性能与应用 导电能力 缺点非掺杂 半导体 电导率低掺杂后 可超过碳黑 化学稳定性差其次，导电聚合物溶解性差，

5、有一定的加工难度应用：抗静电材料、屏蔽材料、二次电池电极 材料 材料、微波材料等11电子导电聚合物的性质与应用电子导电聚合物的性质与应用电致变色性能及其应用电致变色现象：材料的光吸收特性在施加的电场作用下发生可逆改变，即当施加电场时材料的光吸收波长发生变化；去掉电场时又能够完全恢复的性质。在外观性能上则表现为颜色的变化。应用：制备无视角限制的显示器件12电子导电聚合物的性质与应用电子导电聚合物的性质与应用电致发光性能及其应用：电致发光：也称为电致荧光现象，指材料在电场作用下可以发出可见光的性质。在电场作用下注入的电子和空穴在电致发光材料内部复合成高能态的激子，而处在高能态的激子回到低能态时又能够将获得的能量以光能形式发出。应用：多层电致发光器件13电子导电聚合物的性质与应用电子导电聚合物的性质与应用其他性质与应用： 化学催化性质：p型掺杂、n型掺杂的电子导电高分子材料具有