导电高分子材料及其应用

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1、·解题策略··知识拓展·教学参考导电高分子材料及其应用王丹，彭蜀晋，王拂阳，汪义亮(四川师范大学化学与材料科学学院，四川成都610068)摘要：自从1977年来，导电高分子材料的研究受到了普遍的重视和发展。介绍了导电高分子材料的分类、导电机制、在各领域中的应用及研究进展。关键词：高分子材料；导电机理；导电塑料；用途文章编号：1005–6629(2012)5–0071–04中图分类号：G633.8文献标识码：B20世纪70年代，白川英树、Heeger和MacDiarmid小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜，以及电导率可在绝-95等人首次合成了聚乙炔薄膜，后来又经掺杂发现了可导缘体-半导体

2、-金属态（10到10S/cm）的范围里变电的高聚物，这就是导电高分子材料。导电高分子材料化。这种特性是目前其他材料所无法比拟的。按照材料的发现，改变了人们对传统塑料、橡胶等高分子材料是结构和制备方法的不同可把导电高分子材料分为结构电、热的不良导体的观念，经过40多年的发展，导电高型（或本征型）导电高分子材料和复合型导电高分子材分子材料也从最初的聚乙炔发展到聚苯胺、聚吡咯、聚料两大类。噻吩等数十种高分子材料，成为金属材料和无机导电1.1结构型导电高分子材料材料的优良替代品。而今这种导电高分子材料已广泛结构型导电高分子材料是指高分子本身或少量掺应用于电子工业、航空航天工业之中，并对新型生

3、物材杂后具有导电性质的高分子材料，一般是由电子高度离料和新能源材料的开发产生巨大的影响。域的共轭聚合物经过适当电子受体或供体进行掺杂后1高分子材料的分类及导电机理制得的。结构型导电高分子材料具有易成型、质量轻、导电高分子材料通常是指一类具有导电功能（包结构易变和半导体特性。最早发现的结构型高分子聚-6括半导电性、金属导电性和超导电性）、电导率在10合物是用碘掺杂后形成的聚乙炔。这种掺杂后的聚乙5S/cm以上的聚合物材料。这类高分子材料具有密度炔的电导率高达10S/cm。后来人们又相继开发出了聚条件，尽量多地获取有用信息。此外，平时就要求学生在出和纠正，个别问题个别纠正，普遍问题要在全

4、班指出，审题时，多做记号，提醒自己按要求作答。如“写出A物共同纠正。必要时，还可以组织那些平时作业粗心大质的电子式”、“写出B物质的名称”等。练在平时，功意、答题马虎、成绩中下游的学生进行重要化学方程式在高考。听写，常见错别字纠错。考前，不妨有意识地设计各类2.2注重表述能力培养不规范书写或表述，让学生找错更正，相信一定会收到文字表述是否规范、严密与合理也影响考生答题意想不到的效果。的正确性。在平时的教学中，教师要多让学生回答问题，规范答题是提升高考成绩的有效途径。只要教师训练学生的表达能力，发现问题及时纠正。另外，建议严以律己，将规范落实在每一天、每一节课，考生就能教师在学生作业完

5、成后，有意识地要求学生先自对答大大减少或避免不必要的失误，就能实现高考要想好案、并用红笔更正，再找原因，让学生悟出答题套路和成绩，规范答题最给力！技巧。学生再次碰到类似问题时，出错率就会降低。坚持下去，学生答题的悟性和表述能力一定会得到提升。参考文献：高考前，还可以针对第二卷非选择题题型，做专题训练，[1]韩高义，刘炜.规范答题例析[J].中学化学教学参考，2007，（3）.力求重点突破。[2]孙旭，吴明好.2008-2009湖北省高考理科综合试题分析（化学部分）[M].武汉：湖北教育出版社，2009.2.3强化规范书写训练[3]赵莉，雷宜桥.2010年高考理综化学试题分析[J].成

6、才（增刊），建议考前针对化学用语、化学方程式书写等专题，2010.进行纠错训练。对作业中出现的不规范书写，要及时指化学教学2012年第5期·71··知识拓展·教学参考苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等导电高分子材料。有多种合成方法，常温下为粉末，难以加工成型。电化这些材料掺杂后电导率可达到半导体甚至金属导体的学聚合可得到薄膜状产品，但电化学聚合的产物聚合度导电水平。小、电气特性和机械性能低，可采用可溶性预聚体转换1.1.1聚乙炔工艺提高其聚合度。纯净聚乙炔掺进施主杂质（碱金属（Li、Na、K）等）1.1.3聚噻吩或受主杂质（卤素、AsF5、PF5等）后才能导电。与半导噻吩的分子结构如图

7、3所示，环上有两类C原子，体不同的是，掺杂聚乙炔导电载流子是孤子。因此在发生聚合反应时会有3种连接结构，其中α-α聚乙炔中孤子是怎样形成的呢？反式聚乙炔结构连接时，噻吩环之间的扭转角度最低，当其与一些复合有两种形式，互为镜像，如图1所示：材料发生掺杂时会通过π-π键共轭作用结合在一起，CCCCCCCC形成一个个相对独立的导电单元，这些导电单元相对[3]CCCCCCCC纯的聚噻吩而言，具有更高的电导率。A相B相CCCCCCCCCCCCCCCCCA相正畴壁B相