【正文】
O HO HC O O C H 3O HC HC H 28 7, C H 2 C H P h CO,C H 2 C H P h CC C NC 2 H 5 O O CP h8 8 8 9一個(gè)穩(wěn)定的中間體 —氮 —氧 五甲基哌啶醇,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為 (N O)游離基;而 TMP可直接被氧化成 (N O )自由基。同樣聚氮硫( SN) 102在室溫下顯示出與水銀相當(dāng)?shù)碾妼?dǎo)率, ,電阻為 0,是一種超導(dǎo)電性聚合物。 1 0 3C HC HC HC H反 式C HC H C HC H順 式1 0 2SN SN SN,一、高分子半導(dǎo)體、導(dǎo)電體、超導(dǎo)體 導(dǎo)電高分子材料分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型。這類導(dǎo)電材料有: π共軛系高分子,如聚乙炔;金屬螯合物型高分子,如聚酮酞菁等待;電荷轉(zhuǎn)移型,如聚陽(yáng)離子, CQ絡(luò)合物等。復(fù)合型即材料本身不導(dǎo)電,加工成型時(shí),加入導(dǎo)電性填料。 按導(dǎo)電機(jī)理可分為:電子導(dǎo)電型,離子導(dǎo)電型和氧化還原型。其導(dǎo)電所需條件 ( 1)分子軌道能夠強(qiáng)烈離域;( 2)分子軌道能夠相互重疊。 具有共軛體系的高聚物,如 118124中,添加少量摻雜劑后,導(dǎo)電率猛增。如圖 71 聚乙炔中添加摻雜劑后,電荷從聚乙炔分子 向摻雜劑轉(zhuǎn)移,這類似于氧化還原反應(yīng),結(jié)果 形成了沿著主鏈的骨架出現(xiàn)電子離域的離子態(tài) 聚合物,而在其近旁是由摻雜劑衍生的抗衡離 子,結(jié)果是使聚合物的電導(dǎo)率迅速提高,其摻 , , , , S ,C H C H O , C H C H1 1 81 1 9 1 2 0 1 2 1 1 2 2 1 2 3 1 2 4雜反應(yīng)如下: 即聚乙炔鏈界被氧化成離域的自由基陽(yáng)離子。常用電化學(xué)摻雜法。 + 2 I 22 C H C H( ) 2 C H C H( ) + 2 I 32 C H C H( ) + 3 A s F52 C H C H( ) + 2 A s F6 + A s F 32 C H C H( ) + A g C l O4 2 C H C H( ) + C l O 4 + A g摻雜后電導(dǎo)率提高的原因 ? 有大的線性共軛 ∏鍵電子體系 ,只能稱其為半導(dǎo)體材料 ,因?yàn)樯鲜鼍酆衔锓肿又懈?∏鍵分子軌道之間還存在著一定的能級(jí)差;而在電場(chǎng)力作用下,電子在聚合物內(nèi)部遷移必須跨越這一能級(jí)差,這一能級(jí)差造成 ∏鍵電子不能在共軛聚合物中完全自由跨鍵移動(dòng)。純粹的高分子電解質(zhì)中離子的數(shù)目和遷移率都不高,若 相對(duì)濕度越大,則高分子電解質(zhì)越容易解離,其載流子越多,電導(dǎo)率也越大, 其導(dǎo)電性體現(xiàn)在高分子離子的對(duì)應(yīng)離子作為載流子而顯示離子傳導(dǎo)性。如結(jié)構(gòu) 130134為聚陽(yáng)離子型: 135137是聚陰離子型,主要是酸型的。 在無(wú)氧、干燥的條件下,聚陽(yáng)離子的對(duì)應(yīng)陰離子與 TCNQ C H 2 C HN + C l,C HC H 2C H 2N+( C H 3 ) 3 C l,C H 2 C HC OOC H 2SC( ) 2H 2+ C lC H 3,C H 2 C HC H 2O HOOB uC l+1 3 0 1 3 1 1 3 3 1 3 4進(jìn)行交換反應(yīng)制取簡(jiǎn)單鹽,反應(yīng)式如下: 8, 8離子胺 TCNQ簡(jiǎn)單鹽的收率約 98%,若在其中 TCNQ0添加即成復(fù)合鹽,復(fù)合鹽比簡(jiǎn)單鹽的電導(dǎo)率大得多。 簡(jiǎn)單鹽的電子傳導(dǎo)為: 復(fù)合鹽的電子傳導(dǎo)為: 負(fù)離子自由基鹽型絡(luò)合物中一般選 TCNQ為負(fù)離子自由基。 NC H 3 B rC H 3( C H 2 ) 8NC H 3 B rC