光电材料第三章 导电高聚物的合成.pdf

第三章导电高聚物的合成 几种主要的导电高聚物 聚乙炔 聚吡咯和聚噻吩 聚对苯撑 聚芳香撑乙烯 聚苯胺 2 一、聚乙炔的合成 白川英树等——Ziegler －Natta催化剂的浓 稠液表面上使乙炔聚合，得到高结晶的、 具有拉伸性能的薄膜状聚合物。通过掺杂 显示出很高的电导率。 Cat. CH CH ( CH CH ) 3 Shirakawa能够控制cis/trans 型的比例； 碘可能首先将聚合物异构化为trans- 型; Cis型聚合物也可以具有很高的导电 性。用AsF5 掺杂的cis型聚合物电导 率提高为原来的1011倍(比未掺杂) 。 4 1980年,Durham 大学的James W. Feast及其合作者从一种叫聚(7,8-双 三氟甲基-三环[4.2.2.0]癸(3,7,9三烯) 的可溶性前体出发合成了聚乙炔， 通过加热分解掉双三氟甲基苯(挥 发)而得到密度比Shirakawa所得更 大的聚乙炔。 5 另一个重要发现是Robert H. Grubbs及其合 作者以烷基钛络合物为催化剂将环辛四烯 转换成了聚乙炔。虽然Grubbs报告中的聚乙 炔的电导率约35000S/m,但和其他聚乙炔一 样既难加工也不稳定。然而, Grubbs及其合 作者通过对环辛四烯引入烷基,得到了人们 所希望的易溶、可加工成型的取代聚乙炔, 虽然烷基取代基明显降低了导电性。 6 王佛松、钱人元等人用稀土Nd （或V ）及烷基铝作催化剂，通过 改变溶剂或添加剂的种类及稀土/ 烷基铝的比率获得了具有纤维状结 构的聚乙炔薄膜，其电导率在 10~1000 S/cm。 7 曹镛等用TiOBu /AlR 为催化剂， 4 3 用纯的四氢呋喃及苯甲醚为溶剂， 得到了球状或颗粒状的聚乙炔膜。 王岱山等通过对Shirakawa催化体 系进行特殊处理，得到了高性能的 聚乙炔膜。 8 利用通常的搅拌聚合法所得到的粉 状聚合物电导率比薄膜状聚合物低 的多。不过，生成凝胶状的聚乙炔 可通过加压成型使其成为细孔的板 状，再掺杂可显示出与薄膜状聚合 物相比拟的电导率。 9 间接法制备聚乙炔 CHCl CHCl CHCl －HCl CH2 CH2 CH2 CH2 10