第六章电活性高分子
第六章 电活性高分子 2
第一节导电高分子 1.概述 1.1导电高分子的基本概念 物质按电学性能分类可分为绝缘体、半导体、 导体和超导体四类。高分子材料通常属于绝缘体的 范畴。但1977年美国科学家黑格（A.J.Heeger)、 麦克迪尔米德(A.G.MacDiarmid)和日本科学家 白川英树(H.Shirakawa)发现掺杂聚乙炔具有金 属导电特性以来，有机高分子不能作为导电材料的 概念被彻底改变
第一节 导电高分子 1. 概述 1.1 导电高分子的基本概念 物质按电学性能分类可分为绝缘体、半导体、 导体和超导体四类。高分子材料通常属于绝缘体的 范畴。但1977年美国科学家黑格（A.J.Heeger）、 麦克迪尔米德（A.G. MacDiarmid）和日本科学家 白川英树（H.Shirakawa）发现掺杂聚乙炔具有金 属导电特性以来，有机高分子不能作为导电材料的 概念被彻底改变。 3
导电性聚乙炔的出现不仅打破了高分子仅为绝 缘体的传统观念，而且为低维固体电子学和分子电 子学的建立打下基础，而具有重要的科学意义。上 述三位科学家因此分享2000年诺贝尔化学奖。 所谓导电高分子是由具有共轭π键的高分子经 化学或电化学“参杂”使其由绝缘体转变为导体的 一类高分子材料。它完全不同于由金属或碳粉末与 高分子共混而制成的导电塑料。 通常导电高分子的结构特征是由有高分子链结 构和与链非键合的一价阴离子或阳离子共同组成。 即在导电高分子结构中，除了具有高分子链外，还 含有由“掺杂”而引入的一价对阴离子(p型掺杂) 或对阳离子(n型掺杂)
导电性聚乙炔的出现不仅打破了高分子仅为绝 缘体的传统观念，而且为低维固体电子学和分子电 子学的建立打下基础，而具有重要的科学意义。上 述三位科学家因此分享2000年诺贝尔化学奖。 所谓导电高分子是由具有共轭π键的高分子经 化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的 一类高分子材料。它完全不同于由金属或碳粉末与 高分子共混而制成的导电塑料。 通常导电高分子的结构特征是由有高分子链结 构和与链非键合的一价阴离子或阳离子共同组成。 即在导电高分子结构中，除了具有高分子链外，还 含有由“掺杂”而引入的一价对阴离子（p型掺杂） 或对阳离子（n型掺杂）。 4
导电高分子不仅具有由于掺杂而带来的金属特性 (高电导率)和半导体(p和型)特性之外，还具有 高分子结构的可分子设计性，可加工性和密度小等特 点。为此，从广义的角度来看，导电高分子可归为功 能高分子的范畴。 导电高分子具有特殊的结构和优异的物理化学性 能使它在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导 线和分子器件、电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术方面 有着广泛、诱人的应用前景。 导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究 热点。经过近三十年的研究，导电高分子无论在分子 设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、导电机理、 加工性能、物理性能以及应用技术探索都已取得重要 的研究进展，并且正在向实用化的方向迈进
导电高分子不仅具有由于掺杂而带来的金属特性 （高电导率）和半导体（p和n型）特性之外，还具有 高分子结构的可分子设计性，可加工性和密度小等特 点。为此，从广义的角度来看，导电高分子可归为功 能高分子的范畴。 导电高分子具有特殊的结构和优异的物理化学性 能使它在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导 线和分子器件、电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术方面 有着广泛、诱人的应用前景。 导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究 热点。经过近三十年的研究，导电高分子无论在分子 设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、导电机理、 加工性能、物理性能以及应用技术探索都已取得重要 的研究进展，并且正在向实用化的方向迈进。 5
本节主要介绍导电高分子的结构特征和基的物理、 化学特性，并评述导电高分子的重要的研究进展。 1.2材料导电性的表征 根据欧姆定律，当对试样两端加上直流电压V 时，若流经试样的电流为I,则试样的电阻R为： (61) 电阻的倒数称为电导，用G表示： (6—2)
6 本节主要介绍导电高分子的结构特征和基的物理、 化学特性，并评述导电高分子的重要的研究进展。 1.2 材料导电性的表征 根据欧姆定律，当对试样两端加上直流电压V 时，若流经试样的电流为I，则试样的电阻R为： 电阻的倒数称为电导，用G表示： I V R （6—1） V I G （6—2）