3。3 聚苯胺/聚天青 B 膜的合成 11

3。4 聚天青 B/聚苯胺双层膜的电化学性能 13

3。5 扫描速率对聚天青 B/聚苯胺双层膜循环伏安图的影响 15

3。6 聚合物的扫描电镜形貌 17

结论 19

致谢 20

参考文献 21

第一章 绪论

1。1 导电聚合物简介

1。1。1 导电聚合物的发现

二十世纪六十年代，日本化学家白川英树（H。 Shirakawa）的学生在一次试验 中失误多加了高于正常量一千倍的催化剂，结果在溶液表面形成了一层银白色的 薄膜[1]。这个薄膜后来被证明是聚乙炔薄膜。白川英树就此作为切入点，对这个薄 膜进行了深入细致的研究，最终发现了一种稳定制备具有金属光泽的聚乙炔的方 法。同时 ,白川英树等人还开发出改变反应条件 ,控制聚合反应产物中顺反式聚乙炔异 构体比例的技术。而后在如何提高聚乙炔薄膜的导电性问题上与美国宾夕法尼亚大学化 学系的马克迪尔米德 A。 G。 MacDiarmid 教授及黑格 A。 J。 Heeger 合作研究，使用碘掺 杂聚乙炔的导电性提高了七个数量级，而后用 AsF5 掺杂的顺式聚乙炔使之电导率提高 了十一个数量级，这意味着聚乙炔薄膜变成了导体，也意味着第一个导电聚合物就此诞 生！白川英树、马克迪尔米德和黑格因此获得了 2000 年的诺贝尔化学奖。此奖项不仅 肯定了他们的成绩，也鼓舞着更多的科研工作者参与到导电聚合物的研究。论文网

1。1。2 导电聚合物的概念

所谓导电聚合物通常是将具有共轭 π 键的聚合物经过化学或电化学掺杂后所形 成的高分子材料，也称为导电高分子材料，它的导电率可从绝缘体延伸到导体[2]。导电 聚合物和导电塑料是完全不同的。导电聚合物除了具有高分子的结构外，还拥有由于“掺 杂”引入的一价对阴离子（p-型杂化）或一价对阳离子（n-型杂化）。所以，导电高聚 物在拥有聚合物本身的特性的同时还表现出因为掺杂而获得的半导体或导体特性。

在传统的观念中，聚合物都是绝缘体，但导电聚合物却拥有金属般的导电能力。 我们知道，要想发生导电现象就必须同时满足两个条件：一、自由流动的电荷; 二、电 荷流动的通道。我们知道，导电聚合物拥有长的π链，这个长的π链可以作为电荷流动的 通道，而掺杂使之获得电荷流动的推动力，在这种推动力作用下某些结构的聚合物就有 可能突破绝缘性，获得导电性。

1。1。3 导电聚合物的特点

1977 年，聚乙炔被合成出来。

1978 年，聚吡咯(PPY)[3-5]被合成出来。

1980 年，聚苯胺(PANI )[6-8]被合成出来。

1981 年，聚噻吩(PTH) [9-10 ]被合成出来。 自第一个导电聚合物——聚乙炔制成至今的近四十年中，各种导电聚合物及其衍生

物被陆陆续续的合成出来。由此可见导电聚合物一直是材料科学研究的热点。这是因为 导电聚合物有其其他材料无法比拟的优点。

一、导电范围极广：导电率为 10-9 -105  S/cm。我们知道， 绝缘体的导电率小于