導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理

聚合物分子導(dǎo)電應(yīng)具備的必要條件是：分子鏈應(yīng)該是一個(gè)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(dǎo)電需要自由電子和供電子運(yùn)動(dòng)的軌道一樣，聚合物的導(dǎo)電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運(yùn)動(dòng)的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導(dǎo)電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過(guò)程提供的。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：ATS高壓均質(zhì)機(jī)，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(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩a(chǎn)品粒徑降低至100nm以下評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：1。關(guān)于摻雜后導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理，目前比較成熟的觀點(diǎn).

主鏈具有共軛或大仃結(jié)構(gòu)的聚合物，在理想狀態(tài)下，電子在整個(gè)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(jià)帶，D空軌道形在導(dǎo)帶，在不考慮熱運(yùn)動(dòng)及光躍遷時(shí)，價(jià)帶層完全充滿電子，導(dǎo)帶層全空，價(jià)帶層與導(dǎo)帶層之間存在能隙 ，因此它們的導(dǎo)電性通常很低，摻雜過(guò)程相當(dāng)于把價(jià)帶中的一些能量較高的電子氧化掉、從而產(chǎn)生空穴(陽(yáng)離子自由基)，其能量介于價(jià)帶層與導(dǎo)帶層之間，由于陽(yáng)離子自由基以極化周圍介質(zhì)的方式來(lái)穩(wěn)定自已，因此也稱為極化子。高分子導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙撐二氧s吩（PEDOT）因其高導(dǎo)電性、對(duì)電解質(zhì)的催化能力、透明性和柔性等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，成為DSSC對(duì)電極材料研究的熱點(diǎn)。如果對(duì)共軛鏈進(jìn)行重?fù)诫s，則可能在極化分子的基礎(chǔ)上形成雙極化子或雙極子帶，極化子和雙極化子可能過(guò)雙鍵遷移沿共軛傳遞，從而使聚合物導(dǎo)電。上述導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電機(jī)理是建立在無(wú)機(jī)半導(dǎo)體價(jià)帶理論基礎(chǔ)之上的，雖然能夠很好的解釋導(dǎo)電聚合物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但是是否完全真實(shí)反映了導(dǎo)電聚合物的機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。

用途說(shuō)明

光電材料

高分子導(dǎo)電化合物，用作電極材料，抗靜電劑，光電轉(zhuǎn)化材料等。

電容器：用作負(fù)極材料，給固體電解電容器的性能帶來(lái)革命性的進(jìn)步，具體體現(xiàn)在：電導(dǎo)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(shí)導(dǎo)電性不會(huì)下降；使用壽命長(zhǎng)；無(wú)滲漏、污染等優(yōu)點(diǎn)。

OLED顯示器及太陽(yáng)能電池：PEDOT/PSS已被開(kāi)發(fā)用于有機(jī)發(fā)光二極管的空穴注入層，以及有機(jī)太陽(yáng)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(yīng)用于PET或其他基材上，可以提供防靜電和電荷轉(zhuǎn)移的性能。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括防靜電包裝、防灰塵保護(hù)膜以及其他ESD。

高導(dǎo)電透明涂層：PEDOT/PSS的透明性很好，涂層對(duì)可見(jiàn)光有良好的透過(guò)率，可形成透明無(wú)色至藍(lán)色的涂層，透明薄膜的導(dǎo)電性可高達(dá)約1000S/cm。

印刷線路板：用于直接金屬化工藝中，可進(jìn)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(jī)薄膜晶體管：可用于快速發(fā)展的有機(jī)半導(dǎo)體領(lǐng)域中，作為源電極、柵電極和漏電極。隨著科技的發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域和深度還在迅速擴(kuò)展。

危險(xiǎn)說(shuō)明

危險(xiǎn)代碼：Xi

危險(xiǎn)等級(jí)：R36/38

安全等級(jí)：S26-36/37/39

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)由拜爾(Bayer AG)科學(xué)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(jié)構(gòu)，因而具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定的導(dǎo)電性。PEDOT／PSS膜具有較高的電導(dǎo)率(10s／cm)，較高的機(jī)械強(qiáng)度，高可見(jiàn)光透射率(在可見(jiàn)光范圍內(nèi)幾乎是透明的)和優(yōu)越的電化學(xué)性能及熱穩(wěn)定性等2】，在100~C高溫下能耐1000h以上，而電導(dǎo)率幾乎不變。同時(shí)，人們發(fā)展了PEDOT:PSS (聚磺酸)溶膠體系來(lái)實(shí)現(xiàn)PEDOT材料的水系儲(chǔ)存以及加工，結(jié)合PEDOT的其他多種化學(xué)合成以及原位合成方法，這使得其被廣泛應(yīng)用在儲(chǔ)能、柔性電子學(xué)、光電轉(zhuǎn)換器件等應(yīng)用中。