制备工艺影响多孔基底上沉积PPy导电薄膜性能的分析

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2、构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：闾灵导师签名：荆签字日期：≯帅y年，月，o日签字日期：夕卸4年，月，护日第一章绪论1．1导电聚合物的发展物质按电学性能分类，可分为绝缘体、半导体、导体和超导体四种类型。通常，有机聚合物属绝缘体的范畴。但是，在上世纪40年代末，已经发现了有机半导体，而在70年代，有机聚合物导体就出现了⋯。在1973年，人们发现TTF—TCNQ电荷转移复合物具有超导涨落现象“1。1977年，Shirakawa等发现含交替单键和双键的聚乙炔经过碘掺杂之后，其电学性能由绝缘体(10’9S／cm)转变为金属导体(103S／

3、cm)“1。从此，一个多学科交叉的新领域——导电聚合物(ConductingPolymers)诞生了。所谓导电聚合物是由具有共轭n键的聚合物经化学和电化学“掺杂”后形成的，通过“掺杂”可以使其由绝缘体转变为导体。其结构除了具有高聚物特征外，还含有一价对阴离子(p型掺杂)或对阳离子(n型掺杂)。导电聚合物除了具有金属(高导电率)和半导体特性以外，还保留了高聚物的结构多样化、可加工和比重低等特点。因此从广义上来讲．导电聚合物可归入功能聚合物的范畴。除上述特性外，导电聚合物的最大特点是它的电导率可以在绝缘体一半导体一金属态(10～～105S／cm)较宽的范围内变化，这是目前任何其它材料

4、所无法达到的。由于导电高聚物具有独特的结构特征和掺杂机制、优异的物理化学性能和诱人的应用技术前景，使其一出现就成为20世纪后期材料科学的热门领域。在发现导电聚合物导电性能后的10几年内，发现并研究了几十种导电聚合物。经过20多年的研究，导电高聚物在材料的分子设计和合成，掺杂方法和机理，导电机理，结构与光、电、磁物理性能及其相关原理，可溶性和加工性，技术应用探索和实用化等方面都己取得了长足的进步。对导电聚合物性能研究的深入，使其在能源(二次电池，太阳能电池)、光电子器件等许多技术领域都有广泛的应用前景。1979年，Nigrey首次制成聚乙炔二次电池⋯，从此以后，二次电池的研制开发成

5、了导电聚合物的最活跃的课题，日本、德国等国先后制成不同导电聚合物为材料的二次电池。1990年，英国剑桥大学的Burroughes对聚合物发光二极管的报道“’，引起了90年代对聚合物发光二极管的研究热潮。随着科技的进步，导电聚合物在电磁屏蔽、隐身技术、金属防腐、传感器、分子器件和生命科学等领域也都有了飞速的发展。聚苯胺薄膜第一章绪论或粉末可用于回收贵金属“1；导电态聚苯胺可防止低碳钢的腐蚀”1：聚苯胺或聚吡咯可代替金属镀铜，用于印刷电路板的生产：聚吡咯与纤维复合制成的导电纤维，可用于隐形轰炸机的隐身材料”1。虽然对导电聚合物的应用还有许多亟需改进的方面，但是由于它本身极强的生命力。

6、它必将成为2l世纪材料科学的前沿领域，为科技的发展做出贡献。1．2导电聚吡咯(PPy)的研究和应用导电聚吡咯(Polypyrrole，又称PPy)是发现较早并进行过系统研究的导电聚合物之一。1968年，当时Dall’Olio等用电化学的方法制备出了电导率为8Stcm的导电聚吡咯膜”1。lO年后，由于导电聚乙炔的发现，激发了导电聚合物的研究热潮。Diaz等在乙腈电解液中通过电化学氧化吡咯制备出了电导率达100S／cm的导电聚吡咯膜“”，由此引起了世界范围的关注，从而揭开了导电聚吡咯研究的序幕。聚吡咯是一种具有较好的空气稳定性、较高的导电性和可逆的氧化还原特性的导电物。和其它导电聚合

7、物相比，吡咯很容易电化学聚合成膜，并且膜层致密，其电导率可达102S／cm数量级，仅次于聚乙炔和聚苯，稳定性却比聚乙炔好得多。另外，由于吡咯单体无毒，聚吡咯丰富多变的电化学性能等原因，吸引了众多科学家的关注。近年来，导电聚毗咯作为一种新型材料在许多领域中得到了广泛应用。聚毗咯导电薄膜(即PPy薄膜)是一种电导率高、热稳定性好的新型导电材料。其最具潜力的应用领域之一即是作电极材料，如在传感器1111太阳能电池““”“”、二极管“51⋯’、固体电解电容器“”等各类电子器件中得到应用。