《本征型導(dǎo)電高分子》ppt課件-文庫吧
2025-04-15 22:12 本頁面
【正文】 子形成以下的分子軌道。 l 以聚乙炔為例：分子共軛體系能級(jí)分裂示意圖l 減少能帶分裂造成的能級(jí)差 是提高共軛型聚合物導(dǎo)電的能力的主要途徑。l 實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的手段之一就是用 “摻雜 ”法改變導(dǎo)帶或價(jià)帶中電子的占有情況，使其能級(jí)發(fā)生變化，從而減小能帶差。l 電子導(dǎo)電型聚合物 導(dǎo)電所需條件 ：一是具有非常大的共軛 π電子體系 。二是導(dǎo)帶與價(jià)帶之間的能級(jí)差較小。二、電子導(dǎo)電型聚合物的性質(zhì)摻雜 對(duì)線型共軛聚合物進(jìn)行摻雜常用的兩種方式 物質(zhì)摻雜： 加入第二種具有不同氧化態(tài)物質(zhì)進(jìn)行摻雜。 非物質(zhì)摻雜 ：通過聚合材料在電極表面進(jìn)行電化學(xué)氧化或還原反應(yīng)直接改變聚合物的荷電狀態(tài)。l 在制備導(dǎo)電高分子材料時(shí)根據(jù)摻雜方法不同，分為 p型摻雜和 n型摻雜 。lp型摻雜是在高分子材料的價(jià)帶中除掉一個(gè)電子， 使?jié)M軌道成為半充滿的能量居中的亞能帶，減少與空軌道間的能量差。常用氧化性摻雜劑有 碘 , 溴等等。 ln型摻雜是在高分子材料的導(dǎo)帶中加入一個(gè)電子 , 使其呈半充滿狀態(tài)，分子軌道能量降低 , 從而減少能級(jí)差。常用萘基堿金屬做為摻雜劑。 l 經(jīng)過摻雜，共軛性聚合物的導(dǎo)電性能往往會(huì)增加 幾個(gè)數(shù)量級(jí)，甚至 10個(gè)數(shù)量級(jí)以上。l 摻雜劑的使用量與聚合物電導(dǎo)率之間的相互關(guān)系 電導(dǎo)率與摻雜劑量的關(guān)系溫度與電子導(dǎo)電聚合物的關(guān)系l 與金屬材料的特性不同，電子導(dǎo)電高分子材料的溫度系數(shù)是負(fù)的，即 隨著溫度的升高 ，電阻率減小， 電導(dǎo)率增加 。聚合物導(dǎo)電率與分子中共軛鏈長度之間的關(guān)系l 聚合物內(nèi)的價(jià)電子更傾向于沿著線型共軛的 分子內(nèi)部 移動(dòng)，因此 共軛鏈越長 ，越有利于自由電子沿著分子共軛鏈移動(dòng)， 電導(dǎo)率也就越大 。三、電子導(dǎo)電聚合物的制備直接法l 利用某些 單體直接通過聚合反應(yīng) 生成具有線型共軛結(jié)構(gòu)的高分子稱為直接合成法。l 采用直接聚合法雖然比較簡便，但是由于生成的 聚合物溶解度差 ，在反應(yīng)中多以沉淀的方式退出聚合反應(yīng)， 難以得到高分子量的聚合物 。間接法l 間接法合成是首先合成溶解和加工性能較好的 共軛聚合物
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