10-10 S/cm,而金属的导电率范围是 102-108 S/cm。显而易见,导电聚合物的形态可 在金属-半导体-绝缘体之间变动。
二、拥有聚合物特有的机械性能,可加工性[11]。 三、优良的光学性能。在可见光及近红外区域发色。 四、在一定条件下化学氧化还原性能。
1。2 导电聚合物的合成及研究方法
1。2。1 导电聚合物的合成方法 目前导电聚合物可以通过化学氧化方法和电化学方法合成[12]。 化学氧化方法指的是使用氧化剂使在水溶液(一般是酸性溶液)或有机溶液中的单
体发生氧化聚合。三氯化铁、过氧化氢、高氯酸盐、过硫酸盐等是一些常用的氧化剂。 导电聚合物的物理和化学特性受到许多因素的影响。这些因素包括:(1)聚合温度,
(2)单体的浓度,(3)掺杂剂的性质和掺杂程度,(4)单体与氧化剂的比率,(5) 氧化剂的性质。相对于所述的电化学方法,化学聚合方法的优点是一个相对简单的制备 方法,并且所得到的产物是适合工业生产的导电聚合物粉末。
电化学方法是指电解含有聚合物单体的溶液,从而使之沉积在电极表面。电化学聚 合反应是由外加电压引发和驱动的,并且反应场所就在电极表面。所以能够在电极表面 直接生成导电聚合物膜。掺杂剂的量可以在掺杂过程中控制,产物可以直接拿来做研究。 与化学氧化合成法相比,电化学方法具有以下一些优点:一,反应条件容易控制。二, 生产的产品纯度纯度高。三,所得产品导电性和机械性能良好。
目前,导电聚合物的电化学合成方法的主要有恒电位法、恒电流法、循环伏安法、 脉冲极化法及各种手段的复合。循环伏安法是一种常用的经典的电化学表征方法。通过改变两级的初始电位,循环圈数,扫描速率等参数来制出循环伏安图[16, 17]。然后分析其 中氧化还原峰的峰电位和峰电流高低及其随着扫描圈数的改变而发生的峰特点的改变 来研究导电聚合物电化学反应的可逆性性能[18]。
1。2。2 导电聚合物的性能表征方法
导电聚合物材料的应用能否成功受其很多方面的性能的影响[13]。这些性能涉及面 广,包括物理、化学、生化等一些领域,如,电导率、氧化还原可逆性、电化学活性及 膜稳定性等。目前,导电聚合物的合成和性能表征方法一般有:
(1)四探针法:因为导电聚合物具有金属导电特性,所以测定导电聚合物的电导率具 有重要的意义。四探针法可以在避免产生接触电阻的情况下测定导电聚合物的电导率[14,15]。
(2)循环伏安法:这是一种常用的经典的电化学表征方法。通过改变两极的初始电位, 循环圈数,扫描速率等参数制出循环伏安图[16, 17]。然后分析其中氧化还原峰的峰电位和 峰电流高低及其随着扫描圈数的改变而发生的峰特点的改变来研究导电聚合物电化学 反应的可逆性性能[18]。
(3)恒流方法:该方法是适合用在单体的电化学聚合的研究中,用于确定是否有有自 催化聚合反应的发生。
(4)暂态电流法:也称为计时电流法。它是通过使得系统电极电位 E 发生规律变化, 同时测定电流 I 随时间的变化。
(5)暂态电位法:与暂态电流法相似,这种方法是通过控制电流 I 的变化,测定电位文献综述
E 随时间变化的 E-t 曲线。
(6)电化学阻抗谱法:阻抗决定了一个电化学系统的电子转移效率[13]。电化学阻抗谱 法用来研究聚合物的膜电极,通过它可以获得研究体系的电阻、容抗和动力学过程等信 息。它是研究聚合物电池[19]的一种重要方法。