第一章、导电聚合物

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第一章、导电高分子概述

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主要内容

导电高分子概述及其应用 导电高分子的分类 复合导电高分子 分子轨道理论

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一、导电高分子概述及其应用

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光电磁功能高分子是当今国际上最热门的 研究课题 是最新兴的高科技领域 尤其是导电高分子领域

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材料的导电率

YBa2Cu3O7(125K) 1024 (BEDT-TTF)2Cu(SCN)2 (10.4K)C60K(38K)

超导体

金属

金，银，铜 (SN)x石墨

106 103 100

掺 杂 聚 乙 炔

掺 杂 聚 对 苯 撑 乙 烯

掺 杂 聚 吡 咯

掺 杂 聚 噻 吩

锗 10-3 半导体 硅 AgBr 水 10-6 10-9 10-12 绝缘体 10-15 聚噻吩 顺式聚乙炔 聚吡咯 聚对苯撑乙烯 聚对苯 尼龙 聚乙烯 聚苯乙烯 反式聚乙炔

10-18

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分类

绝缘体： σ≤10-12 S.cm-1 半导体： （σ= 10-12~102 S.cm-1 金属导体： σ= 102~106 S.cm-1

超导体： σ→∞ S.cm-1

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高分子具有导电性？

以前的看法：绝对是绝缘体－塑料、橡胶 与纤维 现在的认识：高分子材料也具有导电性 （本征），而且对国民经济和人民生活有 着重要的贡献。

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新的学科——导电高分子诞生

七十年代末发现了导电聚合物

纯净的聚乙炔----绝缘体 首次通过掺杂使聚乙炔的电导率提高 12个数量级－－103( cm) -1 1977 ----------------新的交叉科学的诞生 2000年诺贝尔奖（H.Shirakawa, MacDiarmid, Heeger）

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导电高分子的定义 导电率为σ= 10-12~106 S.cm-1 ，其本征态可能不导电，或 者是半导体，但掺杂后成为 半导体或导体。

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导电高分子的应用

导体 电极、电磁 波屏蔽、抗 静电材料等。 可逆掺杂 聚合物电池、电 致变色显示器 、 传感器、人工肌 肉等。

半导体 半导体器件：场 效应晶体管、(发 光)光电二极管、 太阳能电池等.

聚合物发光电池

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导电高分子材料在隐 身技术中的应用

隐身技术是指在一定的范围内降低需隐身目标的信号反射 特征或者减少自身特征信号的泄漏,使其难以被信号探测 器发现的技术, 包括雷达波隐身、红外隐身及其它隐身技 术。 包括外形隐身设计、电子对抗隐身技术和隐身材料三个重 要方面。 只有将上述三个方面有机地结合起来, 才能获得 更好的隐身效果。 隐身材料是隐身技术的关键。新型隐身材料有: 手性材料、 纳米隐身材料、导电高分子材料、陶瓷类吸收剂、盐类吸 收剂、多晶铁纤维吸收剂、等离子体吸收剂等, 由于导电 高分子材料的结构多样化、密度小和独特物理化学性质, 引起科学界的广泛重视。

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在雷达隐身技术中的应用

导电高分子材料作为吸收剂被应用。导电聚合物 主要有聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺 等, 这 些导电聚合物的纳米微粉具有良好的吸 波效果, 与纳米金属吸

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