導電聚合物的導電機理

聚合物分子導電應具備的必要條件是：分子鏈應該是一個大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導電需要自由電子和供電子運動的軌道一樣，聚合物的導電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運動的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。實驗設備：ATS高壓均質機，光散射粒度儀樣品：PDEOT：PSS分散液含量：固含量3-5%PH值為1實驗目的：將產(chǎn)品粒徑降低至100nm以下評判標準：1。關于摻雜后導電聚合物的導電機理，目前比較成熟的觀點.

主鏈具有共軛或大仃結構的聚合物，在理想狀態(tài)下，電子在整個主鏈或共軛鏈段上離域，單體的分子軌道相互作用，g占有軌道形成價帶，D空軌道形在導帶，在不考慮熱運動及光躍遷時，價帶層完全充滿電子，導帶層全空，價帶層與導帶層之間存在能隙 ，因此它們的導電性通常很低，摻雜過程相當于把價帶中的一些能量較高的電子氧化掉、從而產(chǎn)生空穴(陽離子自由基)，其能量介于價帶層與導帶層之間，由于陽離子自由基以極化周圍介質的方式來穩(wěn)定自已，因此也稱為極化子。高分子導電聚合物聚3,4-乙撐二氧s吩（PEDOT）因其高導電性、對電解質的催化能力、透明性和柔性等特點受到廣泛關注，成為DSSC對電極材料研究的熱點。如果對共軛鏈進行重摻雜，則可能在極化分子的基礎上形成雙極化子或雙極子帶，極化子和雙極化子可能過雙鍵遷移沿共軛傳遞，從而使聚合物導電。上述導電聚合物的導電機理是建立在無機半導體價帶理論基礎之上的，雖然能夠很好的解釋導電聚合物的實驗現(xiàn)象，但是是否完全真實反映了導電聚合物的機理尚待進一步研究。

用途說明

光電材料

高分子導電化合物，用作電極材料，抗靜電劑，光電轉化材料等。

電容器：用作負極材料，給固體電解電容器的性能帶來革命性的進步，具體體現(xiàn)在：電導率高；高頻低阻抗；更好的抗水解性、光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性；在高PH值時導電性不會下降；使用壽命長；無滲漏、污染等優(yōu)點。

OLED顯示器及太陽能電池：PEDOT/PSS已被開發(fā)用于有機發(fā)光二極管的空穴注入層，以及有機太陽能電池的空穴輸送層。

聚合物和玻璃上的防靜電涂層：PEDOT/PSS應用于PET或其他基材上，可以提供防靜電和電荷轉移的性能。主要應用領域包括防靜電包裝、防灰塵保護膜以及其他ESD。

高導電透明涂層：PEDOT/PSS的透明性很好，涂層對可見光有良好的透過率，可形成透明無色至藍色的涂層，透明薄膜的導電性可高達約1000S/cm。

印刷線路板：用于直接金屬化工藝中，可進行凸版印刷，噴墨印刷，網(wǎng)版印刷等。

厚膜電致發(fā)光：可經(jīng)絲網(wǎng)印刷，制得透明電極，例如可用于厚膜電致發(fā)光。

有機薄膜晶體管：可用于快速發(fā)展的有機半導體領域中，作為源電極、柵電極和漏電極。隨著科技的發(fā)展應用領域和深度還在迅速擴展。

危險說明

危險代碼：Xi

危險等級：R36/38

安全等級：S26-36/37/39

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)由拜爾(Bayer AG)科學家于1988年在中提出，人們發(fā)現(xiàn)其具有穩(wěn)定的摻雜態(tài)結構，因而具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定的導電性。PEDOT／PSS膜具有較高的電導率(10s／cm)，較高的機械強度，高可見光透射率(在可見光范圍內幾乎是透明的)和優(yōu)越的電化學性能及熱穩(wěn)定性等2】，在100~C高溫下能耐1000h以上，而電導率幾乎不變。同時，人們發(fā)展了PEDOT:PSS (聚磺酸)溶膠體系來實現(xiàn)PEDOT材料的水系儲存以及加工，結合PEDOT的其他多種化學合成以及原位合成方法，這使得其被廣泛應用在儲能、柔性電子學、光電轉換器件等應用中。