高分子材料科学前沿 聚噻吩 聚噻吩.doc

PAGE 2 PAGE 2 聚噻吩 学校名称： 华南农业大学 院系名称： 材料与能源学院 时 间： 2017年2月27日 1.总体认知 聚噻吩(PTh)及其衍生物是一类重要的本征型导电高分子材料,其分子链中存在共轭结构，所以本征态的PTh具有一定的导电性，而且稳定性好，易于制备，掺杂可以提高其导电性能。 2.结构特点 聚噻吩的结构特点 ? 聚噻吩复合材料结构多可总结为以无机材料为核聚噻吩为壳的核-壳结构，故复合材料的性质与聚噻吩的结构相关性较大。噻吩结构式及在FeCl3做引发剂制备聚噻吩的示意图如图1所示。 ? 因为噻吩环上的C原子分为α位和β位，所以发生聚合时可能会有3种连接方式，α-α连接,α-β连接和β-β连接 ,如图2所示。碳链的连接方式对其性能影响较大，通过拉曼光谱可以分析得出具体的连接方式。影响碳链连接方式的主要因素是制备条件。制备温度低时主要是α-α连接，此时材料的电性能较好，故大多的制备在低温下进行。 3.制备方法? 聚噻吩的合成可用化学法和电化学制成；将噻吩单体与电解质过氯酸四乙基铵混合加到硝基苯中，以玻璃板上镀上氧化铟，氧化锡分别作阳极和阴极进行电化学聚合，电流密度为2mA/cm2，噻吩在阳极表面发生聚合，形成墨绿色的聚噻吩薄膜(含有过氯酸盐离子)，电解温度为-20℃至30℃，通电20min，可生成约10μm厚的薄膜，很易从电极上剥下来，这种薄膜当在100℃空气中加热时不分解，本身是柔性的，制造工艺较简单，可得到导电率为13(Ω.cm-1)。 4.应用 在电导体、非线性光学器件、热变色现象、光阻、电磁屏蔽材料、人造肌肉组织、光电池、微波吸收材料、影像材料、纳米光电设备等方面已开展了广泛的研究，并取得了显著的成果。聚噻吩可用于 有机太阳能电池，化学传感， 电致发光器件等。聚噻吩的衍生物 PEDOT是有机电致发光器件制备中重要的 空穴传输层材料。