人造金属(seminar1).PPT

导电高分子 尽管这一成果中超导材料的临界温度很低，但 这已经是相当重要的新进展。它意味着有机聚合物 材料导电性的可调整范围比人们原先认为的更宽， 不仅能用作绝缘体、导电体，还有希望在超导领域 一展身手。 黑格（Alan J. Heeger，1936～）小传 麦克迪尔米德小传（Alan G. MacDiarmid，1929～） 白川英树（Hideki Shirakawa，1936～）小传 * * Nobel Prize in Chemistry 2000 “For the discovery and development of conductive polymers” G. MacDiarmid H.Shirakawa J.Heeger 1936年12月22日生于美国衣阿华州 1957年毕业于内布拉斯加大学物理系，获物理学土学位 1961年获加州大学伯克利分校物理博士学位。 1962年至1982年任教于宾夕法尼亚大学物理系，1967 年任该校物理系教授。后转任加利福尼亚大学圣芭芭拉 分校物理系教授并任高分子及有机固体研究所所长 20世纪70年代末，在塑料导电研究领域取得了突破性的 发现，开创导电聚合物这一崭新研究领域 1990年创立UNIAX公司并自任董事长及总裁 2000年，因在导电聚合物方面的贡献荣获诺贝尔化学奖 共获美国专利40余项．发表论文635篇（统计至1999年6月）。据SCI所作的10年统计（1980～1989），在全世界各研究领域所有发表论文被引用次数的排名中（包括所有学科）他名列第64名，是该l0年统计中唯一进入前100名的物理学家。 在聚合物导电材料方面开创性的贡献有： 1973年发表对TTF—TCNQ类具有金属电导的有机电荷转移复合物的研究，开创了有机金属导体及有机超导体研究的先河 1976年发表对聚乙炔的掺杂研究，开创了导电聚合物的研究领域 1991年提出用可溶性共轭聚合物实现高效聚合物发光器件，为聚合物发光器件的实用开辟了新途径 ?1992年提出 “对离子诱导加工性” 的新概念，从而实现了人们多年来发展兼具高电导及加工性的导电聚合物的梦想，为导电聚合物实用化提出了新方向 1996年首次发表共轭聚合物固态下的光泵浦激光。 座右铭：去冒险吧 发表过六百多篇学术论文拥有二十项专利技术 1927年生于新西兰。 曾就读于新西兰大学、美国 威斯康星大学以及英国剑桥 大学。 1955年开始在宾夕法尼亚大 学任教。 1973年开始研究导电高分子 2000年获诺贝尔化学奖 1983年他的研究论文《关于聚乙炔的研究》获得日本高分子学会奖，还著有《功能性材料入门》、《物质工学的前沿领域》等书。 1961年毕业于东京工业大学理工学 部化学专业，毕业后留校于该校资 源化学研究所任助教 1976年到美国宾夕法尼亚大学留学 1979年回国后到筑波大学任副教授 1982年升为教授。 2000年获诺贝尔化学奖 Outline 材料导电能力的差异与原因 导电高分子材料的研究进展 导电高分子材料的导电机理 高分子材料导电能力的影响因素 导电高分子材料的应用 一 材料导电能力的差异与原因 电导率 材料导电能力的差异与原因 能带间隙 (Energy Band Gap) 金属之Eg值几乎为0 eV ，半导体材料Eg值在1.0~3.5 eV之间，绝缘体之Eg值则远大于3.5 eV。 二 导电高分子材料的研究进展 材料、信息、能源和生命是科学发展的四大支柱 1856年硝化纤维作为第一个塑料专利问世 20世纪60年代，许多性能优良的工程塑料相继工业化 20世纪80年代，材料科学已渗透各个领域，进入高分子时代 易加工、耐腐蚀、密度小的有机高分子材料成为导体， 攻破金属应用领域的最后一个重要堡垒？ 导电高分子材料的研究进展 1862年，英国Letheby在硫酸中电解苯胺而得到少量导电性物质 1954年，米兰工学院G.Natta用Et3Al-Ti(OBu)4为催化剂制得聚乙炔 1970年，科学家发现类金属的无机聚合物聚硫氰(SN)x具有超导性 初期的实验发现与理论积累 科学家将有机高分子与无机高分子导电聚合物的开发研究合在一起开始了探寻之旅。 导电高分子材料的研究进展 1974年日本筑波大学H.Shirakawa在合成聚乙炔的实验中，偶然地投 入过量1000倍的催化剂，合成出令人兴奋的有铜色的顺式聚乙炔薄膜与 银白色光泽的反式聚乙炔。 Ti(OC4H9)4 Al(C2H5)3 H－C≡C－H 1000 倍催化剂 温度 1