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1、聚噻吩及其衍生物、聚噻吩基復(fù)合材料的導(dǎo)電性能研究進(jìn)展/杜永等69*聚噻吩及其衍生物、聚噻吩基復(fù)合材料的導(dǎo)電性能研究進(jìn)展杜永,蔡克峰(同濟(jì)大學(xué)功能材料研究所,上海200092)摘要綜述了聚噻吩及其衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、制備、聚合機(jī)理、導(dǎo)電機(jī)理、導(dǎo)電性能和聚噻吩基復(fù)合材料的導(dǎo)電性能的研究進(jìn)展。已有研究表明,純的聚噻吩及其衍生物的電導(dǎo)率比較低,一般可通過摻雜來提高其電導(dǎo)率。同時(shí)由于聚噻吩及其衍生物具有高的Seebeck系數(shù)以及低的熱導(dǎo)率,因此若將其與無機(jī)熱電納米材料復(fù)合,將有望制備出熱電性能優(yōu)良的有機(jī)/無機(jī)納米復(fù)合材
2、料。關(guān)鍵詞聚噻吩機(jī)理電導(dǎo)率熱電性能復(fù)合材料ResearchProgressinElectricalPropertiesofPolythiophene,PolythiopheneDerivativesandPolythiopheneBasedCompositesDUYong,CAIKefeng(FunctionalMaterialsResearchLaboratory,TongjiUniversity,Shanghai200092)AbstractThechemicalstructure,preparat
3、ion,polymerizationmechanismandconductingmechanismofpolythiopheneanditsderivativesareintroduced.Theresearchprogressinelectricalpropertiesofpolythiophene,polythiophenederivativesandpolythiophenebasedcompositesisreviewed.Thesestudiesindicatethatthevirginpolythiop
4、heneanditsderivativesexhibitrelativelylowelectricalconductivityandthattheirelectricalconductivitycanbeincreasedbydoping.ThevirginpolythiopheneanditsderivativesusuallyhavehighSeebeckcoefficientandverylowthermalconductivity.Therefore,compositematerialsconsistingo
5、fthermoelectricinorganicnanostructuresandpolymercaninheritthepropertiesofboththeinorganicnanostructuresandthepolymerandmayhavesynergisticeffectaswell,whichcanresultinthecompositeswithgoodthermoelectricproperties.Keywordspolythiophene,mechanism,electricalcondu
6、ctivity,thermoelectricproperties,composites歸納了幾種最典型的具有導(dǎo)電性能的聚噻吩及其衍生物的0引言[4]化學(xué)結(jié)構(gòu)。聚噻吩及其衍生物是一類重要的本征型導(dǎo)電高分子材料,其分子鏈中存在共軛結(jié)構(gòu),所以本征態(tài)的聚噻吩(PTh)具有一定的導(dǎo)電性,而且穩(wěn)定性好,易于制備,摻雜可以提高其導(dǎo)電性能。因此在電導(dǎo)體、非線性光學(xué)器件、熱色現(xiàn)象、光阻、電磁屏蔽材料、人造肌肉組織、光電池、微波吸收材料、影像材料、納米光電設(shè)備等方面已開展了廣泛的研究,并取得[1]了顯著的成果。本文就聚噻吩及其衍生物的化
7、學(xué)結(jié)構(gòu)、制備、聚合機(jī)理、導(dǎo)電機(jī)理、導(dǎo)電性能和聚噻吩基復(fù)合材料的導(dǎo)電性能的研究現(xiàn)狀作了綜述。1聚噻吩及其衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)[2]Yamamoto等在1980年用金屬催化劑首先制備了PTh,但是合成的PTh不帶取代基,由于主鏈結(jié)構(gòu)的剛性,導(dǎo)[3]致其不溶不融,加工困難。直到1986年Elsenbaumer等才報(bào)道了可溶性烷基取代聚噻吩的合成與研究結(jié)果,之后其他研究組又先后報(bào)道了關(guān)于新型聚噻吩衍生物的制備。表1*武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金及國家自然科學(xué)基金(50872095)杜永:博士研究生,主要從
8、事有機(jī)無機(jī)納米復(fù)合熱電材料的研究工作蔡克峰:通訊作者,教授Email:kfcai@#edu.cn70材料導(dǎo)報(bào):綜述篇2010年11月(上)第24卷第11期早期的研究工作表明,取代基不僅影響聚合物分子結(jié)構(gòu)2聚噻吩及其衍生物的制備方法、聚合機(jī)理和能帶結(jié)構(gòu),而且還影響聚合物的聚集形式、結(jié)構(gòu)和微觀分子能級
