導電聚合物ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 08:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 最穩(wěn)定，幾乎無導電性。醌式結(jié)構(gòu)雖然能量最高，但是存在可能性較小。當摻雜后逐步出現(xiàn)激化子，雙激化子。在進一步摻雜雙激化子結(jié)構(gòu)沿著高分子鏈增多，形成接近于醌式結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，顯示導電性。導電率為 500S/cm。第三節(jié)第三節(jié) 導電聚合物的電化學聚合導電聚合物的電化學聚合電化學聚合是以電極電位作為聚合反應的引發(fā)基和反應驅(qū)動力的一類合成方法。一一 . 特點：特點： 1）在電極表面直接成膜2）在電極反應過程中聚合物被電極電位所氧化或還原完成所謂的 “摻雜 ”過程。在摻雜這一問題上有人認為是以電極氧化還原來完成摻雜過程， 而不是以某種物質(zhì)來完成摻雜。但是，必須有與高聚物氧化態(tài)或還原態(tài)相對應的相反離子。如：聚苯胺電化學氧化產(chǎn)物是直接摻雜的聚合物。 中性聚合物通過化學方法摻雜也可以得到同樣的效果。二二 . 機理機理聚吡咯的電化學聚合實例：聚吡咯的電化學聚合實例：用通式表示為： 一般聚吡咯聚合陽極電壓為 ~體的自由基 ,以 a為偶合 .但是 ,不產(chǎn)生高聚物。保持在 以上時生成的聚合體繼續(xù)產(chǎn)生自由基 ,偶合 ,脫氫使高分子鏈繼續(xù)增長 .這證明反應的第二步是陽離子自由基之間的偶合反應 ,而不是陽離子自由基與單體的鏈增長反應 . 三三 . 影響電化學聚合過程中的因素影響電化學聚合過程中的因素 :主要影響因素有 :溶劑 ,電解質(zhì) ,反應溫度 ,體系壓力以及電極材料 .常用的溶劑 :水 ,乙腈和二甲基甲酰胺等。常用的電解質(zhì)：高氯酸， 六氟化磷，四氟化硼鹽等。 工作電極的電壓應稍高于單體氧化單位。常用的工作電極為不活撥金屬。 單體取代基影響反應速度以及所得高聚物的導電性質(zhì)。 單體 反離子 導電率 單體 反離子導電率噻吩 四氟硼酸根高氯酸根四氟硼酸根(聚合膜 )10~20(壓成聚合物 )10~20(壓成聚合物 )聯(lián)噻吩吡咯N甲基吡咯硫酸根(聚合膜)100(聚合膜)(聚合膜 )3甲基噻吩 高氯酸根高氯酸根100(聚合膜 )10~30(壓成聚合物 )N乙基吡咯N丙基吡咯 (聚合膜 )(聚合膜 )3,4二甲基噻吩三氟甲基硫酸根10~50(壓成聚合物 )(聚合膜 )N丁基吡咯N異丁基吡咯 104 (聚合膜 )105(聚合膜)取代基對導電聚合物導電性能的影響四。導電聚合物電化學氧化聚合的方法四。導電聚合物電化學氧化聚合的方法有單池三電極法（工作電極，反電極以及叁考電極）或者用兩電極系統(tǒng)，不用參比電極。如下圖：三電極法，間斷過程 兩電極法連續(xù) 金屬帶連續(xù)生產(chǎn)第四節(jié)第四節(jié) 電子導電聚合物的應用電子導電聚合物的應用一一 . 作為電輸送材料使用作為電輸送材料使用部分導電聚合物雖然有普通金屬導體相同的導電性能 ,但是因為穩(wěn)定性 ,溶解性差 ,價格昂貴等原因 ,目前還不能代替現(xiàn)有的電力輸送材料 .但是 ,由于導電高分子的導電率高溫狀態(tài)下增加這一特點來考慮 ,作為特殊環(huán)境中的電力輸送材料使用還是有一定的競爭力 .二二 . 作為電極材料作為電極材料電子導電化合物大部分有可逆氧化還原性能 .目前作為電池電極材料使用的比較廣泛 .由高分子作為電極材料的可充電電池主要有三種類型 : 其中作為電極材料的高分子有聚吡咯 ,聚苯胺等 .聚吡咯與鋰構(gòu)成的電極開環(huán)電壓 .聚苯胺 /ZnSO4(H2O)/Zn或 PbO2O4(H2O)/聚苯胺以上電池電量密度大 ,能充放電 2022次 ,庫侖效率沒有明顯變化 .特別是以離子導電聚合物為固體電解質(zhì) ,電子導電聚合物為電極的可充電電池有更廣泛的應用前景 .三三 . 金屬防腐和防污金屬防腐和防污 高分子化合物在防止金屬腐蝕方面的應用是 20世紀 90年代中后期發(fā)現(xiàn)的一種功能。摻雜和未摻雜狀態(tài)都能起到防腐腐蝕作用 . 認為主要是通過兩種途徑達到防止腐蝕的目的： 1.
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