這是一個關于導電與發(fā)光功能高分子材料的現狀PPT，主要介紹導電高聚物的物理化學性能、電致發(fā)光高分子材料、高分子電致發(fā)光材料急需改進的問題。1973年發(fā)現TTF-TCNQ電荷轉移復合物具有超導漲落現象。隨后，美國科學家AF Heeger、A G Macdiarmid和日本科學家白川英樹（Shirakawa）發(fā)現聚乙炔(polyacetylene，簡稱PA)經過碘摻雜之后，其電學性能不僅由絕緣體(10-9S／cm)轉變?yōu)榻饘賹�體(103S／cm)，而且伴隨著摻雜過程聚乙炔薄膜的顏色也由銀灰色轉變?yōu)榫哂薪饘俟鉂傻慕瘘S色。有明顯導電性質以后，有機聚合物不能作為導電介質的這一觀念被徹底改變了。這三位科學家也因此獲得了2000年諾貝爾化學獎，歡迎點擊下載導電與發(fā)光功能高分子材料的現狀PPT哦。

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1973年發(fā)現TTF-TCNQ電荷轉移復合物具有超導漲落現象。隨后，美國科學家AF Heeger、A G Macdiarmid和日本科學家白川英樹（Shirakawa）發(fā)現聚乙炔(polyacetylene，簡稱PA)經過碘摻雜之后，其電學性能不僅由絕緣體(10-9S／cm)轉變?yōu)榻饘賹�體(103S／cm)，而且伴隨著摻雜過程聚乙炔薄膜的顏色也由銀灰色轉變?yōu)榫哂薪饘俟鉂傻慕瘘S色。有明顯導電性質以后，有機聚合物不能作為導電介質的這一觀念被徹底改變了。這三位科學家也因此獲得了2000年諾貝爾化學獎。 qH8紅軟基地
第一節(jié)  導電高聚物的物理化學性能qH8紅軟基地
“金屬化聚合物”(metallic polymer)，或者稱“合成金屬”(syntheticmetals)的新概念和多學科交叉的新領域——導電高聚物誕生了。qH8紅軟基地
“合成金屬”的新概念和導電高聚物新領域的出現不僅打破了有機高聚物與導電無緣的傳統(tǒng)觀念。qH8紅軟基地
導電聚合物這一性質的發(fā)現對高分子物理和高分子化學的理論研究是一次劃時代的事件。聚合物的電學性質從絕緣體向導體的轉變，對聚合物基礎理論研究具有重要意義，促進了分子導電理論和固態(tài)離子導電理論的建立和發(fā)展。qH8紅軟基地
導電高聚物的普遍結構式qH8紅軟基地
1.電學性質     qH8紅軟基地
絕緣體/半導體/導體  三相共存qH8紅軟基地
室溫電導率  10-10~105 S/cm， 強烈地依賴于主鏈結構、摻雜劑、摻雜度、合成方法和條件。qH8紅軟基地
導電高聚物薄膜拉伸取向后，電導率在拉伸方向要高１～２個數量級。qH8紅軟基地
２.光學性質qH8紅軟基地
導電高聚物的π共軛鏈結構，在紫外－可見光區(qū)有強吸收。qH8紅軟基地
３.磁學性質qH8紅軟基地
載流子為孤子(soliton)、極化子(polaron)和雙極化子(bipolaron)。帶電孤子、極化子自旋有順磁性。qH8紅軟基地
4.電化學性qH8紅軟基地
高聚物電導率是由鏈上和鏈間兩部分組成，qH8紅軟基地
    鏈上電導率是由鏈結構和π共軛電子離域程度，qH8紅軟基地
    鏈間電導率是載流子的傳導性能，qH8紅軟基地
    摻雜是導電高聚物的重要手段。導電高聚物的摻雜是氧化/還原過程，不是原子的替代。qH8紅軟基地
電化學是制備導電高聚物的重要方法之一。導電高聚物為工作電極，鉑金為對電極，標準甘汞電極(SCE)為參考電極的三電極法。qH8紅軟基地
電化學聚合導電高聚物也有用恒壓法、恒電流法和循環(huán)伏安法。qH8紅軟基地
導電高聚物的結構和物理化學性能強烈依賴于其制備和摻雜方法。qH8紅軟基地
在聚苯胺體系上曾嘗試磁場下聚合和化學摻雜、光誘導摻雜、低溫聚合和摻雜-脫摻雜-再摻雜的方法，使導電聚苯胺賦予新的性能。qH8紅軟基地
1.聚乙炔(PA)qH8紅軟基地
PA　的分子結構qH8紅軟基地
聚乙炔可進行氧化、還原、電化學摻雜和質子酸摻雜。理論預測電導率可達106~107 S/cm，現達到105 S/cm，接近金屬銅。qH8紅軟基地
力學性質不如銅。但PA穩(wěn)定性差，作為導電高聚物的模型。qH8紅軟基地
２.聚苯胺(PAn)qH8紅軟基地
現在被多數人接受的PAn分子鏈結構：qH8紅軟基地
其中y代表PAn的氧化程度，當y=O.5時，qH8紅軟基地
  PAn是典型的苯二胺和醌二亞胺的交替結構，摻雜后導電性最好。y值大小受聚合時氧化劑種類、濃度等條件影響，用過硫酸銨作氧化劑的聚合產物中．y接近干0.5。這種結構的形成一般認為可分成兩步：qH8紅軟基地
      第一步，單體按陽離子自由基機理聚合成全醌二亞胺結構；qH8紅軟基地
      第二步，該結構被苯胺單體還原為苯二胺-醌二亞胺交替結構：qH8紅軟基地
不同氧化程度的Pan可由聚合物經氧化或還原制備。qH8紅軟基地
質子酸摻雜qH8紅軟基地
PAn的質子酸摻雜機理和摻雜產物結構，主要由極化子晶格模型和四環(huán)苯醌變體模型解釋：qH8紅軟基地
3.聚吡咯(PPy)qH8紅軟基地
容易電化學合成，形成致密膜，電導率高(102S/cm)，穩(wěn)定性好于聚乙炔qH8紅軟基地
吡咯在酸性水溶液中進行電化學聚合qH8紅軟基地
在酸性水溶液中，氧化聚合qH8紅軟基地
PPy的結構qH8紅軟基地
兩種摻雜態(tài)結構qH8紅軟基地
PPy 難溶難熔，很難共混，用吸附聚合制得高qH8紅軟基地
            分子復合物．qH8紅軟基地
４.聚對苯(PPP)qH8紅軟基地
與AsF5　摻雜后可導電qH8紅軟基地
５.聚苯亞乙烯(PPV)  (聚苯乙炔）qH8紅軟基地
苯環(huán)與乙炔交替結構，摻雜簡單qH8紅軟基地
“可溶性前體”使聚合容易qH8紅軟基地
顏色淺，用途廣qH8紅軟基地
第四節(jié)　電致發(fā)光高分子材料qH8紅軟基地
１.激子(Frankel)　緊束縛激子，小激子qH8紅軟基地
２.大激子(Wannier)qH8紅軟基地
　弱束縛激子qH8紅軟基地
３.光致發(fā)光qH8紅軟基地
(photoluminescence，  PL)qH8紅軟基地
４.電致發(fā)光(electroluminescence， EL)qH8紅軟基地
電致發(fā)光高分子材料結構圖qH8紅軟基地
聚對苯乙烯(PPV)qH8紅軟基地
第五節(jié)　應用qH8紅軟基地
二次電池qH8紅軟基地
光電子器件qH8紅軟基地
傳感器qH8紅軟基地
電磁屏蔽qH8紅軟基地
隱身技術及材料qH8紅軟基地
顯示器件qH8紅軟基地
導電高分子電容器 導電高分子成型后，電導率可達到100～102S／cm數量級，因而可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“電解電容器”中的液體或固體電解質，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“雙電層電容器”中的電解質，制成相應的導電高分子電容器。qH8紅軟基地
發(fā)光二極管   最簡單的高分子發(fā)光二極管(PLED)的原理見圖。它由ITO正極、金屬負極和高分子發(fā)光層組成。從正、負極分別注入正負載流子，它們在電場作用下相向運動，相遇形成激子，發(fā)生輻射躍遷而發(fā)光。聚合物發(fā)光二極管，(Al／PPy／SnO2)可以發(fā)黃綠光 。qH8紅軟基地
傳感器 qH8紅軟基地
利用環(huán)境介質(氣體)對導電高聚物電導率的影響和可逆的摻雜／脫摻雜性能可以開發(fā)導電高聚物傳感器，也稱之為“電子鼻”(electronic nose)。 qH8紅軟基地
電磁屏蔽qH8紅軟基地
    電磁屏蔽是防止軍事秘密和電子訊號泄漏的有效手段，它也是21世紀“信息戰(zhàn)爭”的重要組成部分。通常所謂電磁屏蔽材料是由碳粉或金屬顆粒／纖維與高聚物共混構成。qH8紅軟基地
德國Drmecon公司研制的聚苯胺與聚氯乙烯(PVC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的復合物在1GHz頻率處的屏蔽效率超過25dB，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的含碳粉高聚物復合物的屏蔽效率。這表明導電高聚物在電磁屏蔽技術上有實用價值。qH8紅軟基地
隱身技術及其材料 qH8紅軟基地
  電子干擾技術(電磁屏蔽和隱身技術) 隱身材料是指能夠減少軍事目標的雷達特征、紅外特征、光電特征及目視特征的材料的統(tǒng)稱。qH8紅軟基地
涂料型和結構型雷達波吸收材料qH8紅軟基地
涂料型的雷達波吸收材料是由吸收劑和粘合劑兩部分構成，qH8紅軟基地
其前者是涂料型吸收材料的核心，qH8紅軟基地
而后者是吸波材料的基體。qH8紅軟基地
涂料型雷達波吸收材料是將吸收劑充分均勻地分散在粘合劑基體中，使其成為具有可粘結性的涂料。然后涂敷在軍事目標的表面以降低雷達波有效散射截面積達到隱身的目的。qH8紅軟基地
結構型雷達波吸收材料兼具吸收和承載雙功能，是當前隱身材料的發(fā)展方向。qH8紅軟基地
隨著科學技術和電子工業(yè)的發(fā)展，各種電子儀器、設備的應用日益增多，特別是電子元件小型化、高度集成化及電子儀器儀表輕量化、高速化、數字化，信號電頻小，所以更易受外界電磁干擾而使其動作失誤，從而帶來嚴重后果；qH8紅軟基地
另一方面，電子儀器的外殼(罩)塑料化，失去了對電磁波干擾的屏蔽能力。電磁干擾已成為一種社會公害，消除和減輕電磁波干擾除了正確設計電路和合理布局電子元件外，電子儀器的塑料殼體采用導電復合材料進行電磁屏蔽材料也是行之有效的技術途徑之一。qH8紅軟基地
復合型聚合物電磁屏蔽材料qH8紅軟基地
填充型復合屏蔽塑料是由具有優(yōu)良導電性能的導電填料及其它添加劑和合成樹脂通過混煉造粒，并采用注射成型，擠壓成型或壓塑成型等方法制得的具有導電功能的多相復合體。qH8紅軟基地
幾乎所有的聚合物都可制成復合型導電高分子材料，其中常用的合成樹脂有聚苯醚、聚碳酸酯、ABS、尼龍和熱塑性聚酯等等。qH8紅軟基地
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