水溶性导电高分子聚噻吩及其水凝胶的掺杂行为研究

用碘和高氯酸作掺杂剂对水溶性导电高分子聚（3-羧甲基噻吩）及其水凝胶的掺杂行为进行了系统研究。结果发现水溶胀聚（3-羧甲基噻吩）凝胶及其高分子很容易被高氯酸或碘的水溶液进行掺杂，且其掺杂能力强烈依赖于掺杂剂溶液浓度。对碘掺杂的高分子溶液，其掺杂过程不很稳定同时伴随着脱掺杂过程的发生，而对于聚噻吩凝胶，高氯酸极易使其掺杂，而且一旦掺杂则在掺杂状态下具有相对的稳定性。     

掺杂剂对聚乙炔性质影响的理论研究

以多烯烃模拟聚乙炔链,用CNDO/2方法讨论了各种掺杂剂对聚乙炔性质的影响,掺杂剂使孤子宽度收缩变窄,且p型掺杂剂比n型掺杂剂的影响更大,掺杂剂影响聚乙炔链中的电荷密度波,使电荷主要集中分布于掺杂剂附近的碳原子上。掺杂碱金属时,掺杂剂原子的最高占据轨道与聚乙炔中孤子自旋轨道之间的作用由Li到K依次增强,解释了ESR实验结果。     

MF~5(M=P,As,Sb)掺杂聚乙炔的能带结构和导电性能

本文采用EHMO晶体轨道方法计算了第五主族氟化物高掺杂聚乙炔的能带结构参数,肯定了六氟化物为聚乙炔的有效导电掺杂剂.在进一步比较PF~6,AsF~6和SbF~6掺杂聚乙炔能带结构的基础上,满意地解释了掺杂物电导率实验测定的次序:AsF~6>SbF~6～PF~6.最后,本文又从P,As,Sb 的电负性和原子半径的角度讨论了这一次序的起因     

四氯化铂与铂氯酸掺杂聚乙炔的X射线光电子能谱研究

用 X 射线光电子能谱法对四氯化铂(PtCl_4)及铂氯酸(H_2PtCl_6·6H_2O)掺杂聚乙炔进行了研究.发现Pt4f 与 Cl2p 谱峰均由相距约1.5eV 的两组峰组成.Pt4f 高结合能端的组份可指认为四价铂,而低结合能端的组份为二价铂.对 Pt4f 及 Cl2p 峰积分强度的分析表明,对二价铂有:[Cl]/[pt~(2 )]=2,对四价铂有:[Cl]/[pt4~ ]=6.C 1s 峰也由两个分离约1eV 的峰组成,高结合能端的强度随掺杂浓度的增加而增加.这些结果说明铂盐掺杂聚乙炔通过由高分子链向掺杂剂的电荷转移而使部份高分子链被氧化,部份四价铂盐被还原成 PtCl_2.透射电镜形态观察及选区电子衍射证明膜上存在 PtCl_2的聚集.电荷转移链段在高分子链上的分布是无规的.并由此估计了电荷转移链段上每个碳原子的电荷约为 0.2|e|.由以上结果我们推断 PtCl_4与 H_2PtCl_6·6H_2O 的电荷转移过程可由下式表达.对 PtCl_4 掺杂:2PtCl_4 2e→PtCl_6~(2-) PtCl_2对 H_2PtCl_6掺杂:2H_2PtCl_6 2e→PtCl_6~(2-) PtCl_2 4HCl这两种掺杂剂的对阴离子均是 PtCl_6~(2-)离子.     

XPS法对聚乙炔化学掺杂机制的研究

用XPS(X射线光电子能谱法)研究了十余种掺杂聚乙炔的电荷转移过程, 发现对大部分掺杂剂, 由Cls谱裂分所计算的电荷转移量与掺杂剂的氧化电位直接相关. 一些强氧化性或过渡金属质子酸也符合这一规律, 同时观察到掺杂后这些氧化性质子酸本身发生价态变化. 因此这些质子酸的掺杂不是文南中所报道的质子酸机制而是氧化还原机制.所研究的若干种非氧化性或弱氧化性质子酸掺杂后电导率均较低, 这进一步表明掺杂过程中的电荷转移过程是产生高导聚乙炔的必要条件.     

聚噻吩/多壁碳纳米管复合材料结构与导电机理的研究

从结构和相互作用方面对聚噻吩(PTh)/多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料进行了研究, 结果表明: 一方面聚噻吩本身的结构对其导电性能有一定的影响, 另一方面MWNTs作为一种掺杂剂, 和聚噻吩之间存在强的相互作用, 电子从MWNTs转移到聚噻吩. MWNTs和它周围被掺杂的聚噻吩通过π-π共轭作用形成相对独立的导电单元, 在复合材料的导电体系中起到主要作用, 随着这种导电单元数量的增加直至相互接触, 形成大的导电体系, 复合材料的电导率达到最大值.     

主链含TTF结构的聚醚高弹体的合成与电性能

本文报道了两类主链含四硫富瓦烯(TTF)结构的聚醚高弹体的合成及其电性能的研究。其结构已证实。同时合成了TTF(COOC_4H_9)_2模型化合物作参比。实验表明,碘和溴是两类高弹体的适宜的掺杂剂,可使电导率提高6个数量级左右。但溴的掺杂程度不能过高。高弹体与模型化合物在碘掺杂后具有同数量级的室温电导。     

聚乙炔掺杂导电的双向机制

提出了一种掺杂聚乙炔的双向导电机理。垂直聚乙炔分子链方向的电荷输运是通过掺杂原子(或分子)在链间振动实现的;平行分子链方向的电荷输运是通过电荷密度波的传播实现的。掺杂聚乙炔的电导率随掺杂剂与聚乙炔链之间电荷转移量的增大而增大。     

掺杂剂对聚乙炔中孤子的影响

本文用半经验CNDO/2量子化学计算方法研究了各种掺杂剂对聚乙炔中孤子性质的影响。掺杂剂的存在使孤子的宽度变小, 且p型掺杂剂比n型掺杂剂的影响更大, 这主要是由于掺杂剂与聚乙炔链之间的电荷转移量不同造成的。     

脱氟化氢聚偏氟乙烯膜的制备, 表征和导电性能的研究

聚偏氟乙烯(PVDF)膜与一些有机弱碱作用脱氟化氢(HF)生成表面为一氟乙炔(PFA)的膜。红外、紫外可见光谱分析表明脱HF的PVDF膜的共轭链结构比较规整。X光电子能谱、反应深度和接触度的分析表明, PVDF脱HF反应主要发生在膜表面。脱HF的PVDF膜(PFA)经各种掺杂剂掺杂后电导率上升5~6个数量级, 最高可达10^-^4s/cm, 且在掺杂过程中出现出的性质不同于聚乙炔。     

掺杂PEDOT：PSS空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中的应用

钙钛矿太阳能电池(PSCs)因易于制备、生产成本低和能量转换效率高而受到广泛关注。聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT∶PSS)由于具有易低温加工、透光度高和适宜空穴迁移率等特点而成为PSCs中空穴传输层的研究热点。本文简述了倒置PSCs的结构及工作原理,重点介绍了掺杂PEDOT∶PSS空穴传输层在PSCs领域的研究现状。分别从有机化合物掺杂剂、无机化合物掺杂剂和表面活性剂掺杂剂三个类别概述了掺杂PEDOT∶PSS空穴传输层对PSCs性能的影响。最后,对该领域存在的问题提出潜在措施以改善PEDOT∶PSS掺杂层在PSCs中的应用。     

导电高聚物的EXAFS 研究(Ⅰ)铂氯酸(H2PtCl6·6H2O)掺杂的聚乙炔

在实验室EXAFS装置上测量了一种导电高聚物——H_2PtCl_6·6H_2O掺杂聚乙炔和模型化合物(K_2PtCl_6)的PtL_Ⅲ吸收谱。用高功率的施转阳极靶X射线发生器(RigakuRU-1000)作为X射线源。观测到的EXAFS数据分析表明, Pt原子在试样中有两种配位状态。一种是PtCl_6~(2-)离子, Pt—Cl键长为0.233 nm, 另一种是Pt在0.228 nm附近有两个最近邻的Cl原子。实验结果提供了支持下述观点的直接结构信息: 随着电子从(CH)_x链向铂盐的转移, 发生下列反应:2H_2PtCl_6+2e~-→PtCl_6~(2-)+PtCl_2+4HCl     

n-型掺杂反式聚乙炔导电性能各向异性研究

根据固体能带理论，用量子化学ＥＨＭＯ／ ＣＯ 方法，计算了高取向反式聚乙炔及其ｎ－ 型掺杂态（掺杂Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ） 的二维能带结构，首次从能隙与带宽角度讨论了聚乙炔经ｎ－ 型掺杂呈现的导电性能的各向异性．研究表明：平行和垂直于分子链方向的电导率之比（σ∥／σ⊥） 取决于这两个方向上能隙和带宽的大小；掺杂后σ∥／σ⊥下降，其原因是掺杂剂在聚乙炔链间架起了一个“浮桥”，使链间耦合作用增强．理论计算与实验结果一致     

聚苯胺的图形化沉积

自1976年发现第一个有机聚合物聚乙炔掺杂后具有类似金属的导电性以来，先后发现了聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺(PAn)等导电聚合物，其中聚苯胺以其合成方法简单、稳定性好、较高的电导率及良好的电化学性能等被预言为是最有应用前景的导电高分子材料之一。近年来，随着导电聚合物研究的广泛开展和不断深入，     

聚噻吩的光电化学研究

导电聚合物是由一些具有共轭π键的聚合物经化学或电化学掺杂后形成的导电率可从绝缘体延伸到导体范围的一类高分子材料。其中噻吩及其衍生物具有导电率高、环境稳定性好、成膜性好、禁带宽度小等特点,是用做光伏电池的理想材料。相继报道的有聚3-甲噻吩[1]、聚3-己基噻吩[2],聚(3-十一烷基-2,2’-并噻吩)[3]等。对于聚噻吩的光电化学性质的研究,在国际上很少见报道,国内尚未见报道,本文对聚噻吩(PTh)的光电化学性质进行了研究。1实验部分1.1仪器与试剂光电化学实验采用带石英窗口的三电极电解池,工作电极为ITO/PTh膜电极,参比电极为饱和…     

聚噻吩与取代聚噻吩的能带结构的计算

聚噻吩与取代聚噻吩的能带结构的计算曹阳，陈良进（苏州大学化学系苏州２１５００６）关键词取代，聚噻吩，能带结构，导电性在五元杂环的高聚物中，３－取代聚噻吩已引起了人们广泛的兴趣，已有人对其能带结构和导电性能［１－２］尤其是其温度与导电性能的关系［３－５...     

梯形高聚物PTL导电机理的研究

本文采用EHMO/CO半经验计算方法,以准一维体系对梯形高聚物聚吩噻嗪(简称PTL)本征态及掺杂态电子能带进行了计算,讨论了PTL的导电机理,提出了当掺杂剂为质子酸时的荷电孤子或极化子导电模型及p-型掺杂时的极化子导电模型。     

三氯化铁掺杂稀土聚乙炔的电性能

自从1981年A.Prón等人用三氯化铁掺杂钛系聚乙炔而得到高电导率掺杂聚乙炔以来,对此掺杂聚乙炔的低温电性能已作了一定的研究。不同作者所报道结果可分为两类:一类报道各种掺杂量聚乙炔的电导率均随温度降低而单调减少;另一类则观察到随温度的降低电导率约在200K时出现最大值(增加5%),接着电导率降低。新近我们报导了三氯化铁掺杂的稀土聚乙炔的基本特性。本文进一步对此掺杂稀土聚乙炔的低温电性能作了研究,观察到与上述两种情况相似但不完全相同的结果。     

水下超疏油聚(3,4-乙烯基二氧)噻吩薄膜的制备

以离子液体溴化(1-己基-3-甲基咪唑盐)作为电解质和掺杂剂采用电化学一步法制备了微纳米复合结构的聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)薄膜, 薄膜由槽内排布着纳米珠链的棒状结构组成. 研究表明, 通过控制电流密度的大小, 可以调节棒状结构和珠状结构的平均直径. 离子液体中的咪唑阳离子和对阴离子均掺杂到聚合物中, 该薄膜具有可逆的电化学活性及水下超疏油特性.     

水下超疏油聚(3,4-乙烯基二氧)噻吩薄膜的制备简

以离子液体溴化(1-己基-3-甲基咪唑盐)作为电解质和掺杂剂采用电化学一步法制备了微纳米复合结构的聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)薄膜,薄膜由槽内排布着纳米珠链的棒状结构组成. 研究表明,通过控制电流密度的大小,可以调节棒状结构和珠状结构的平均直径. 离子液体中的咪唑阳离子和对阴离子均掺杂到聚合物中,该薄膜具有可逆的电化学活性及水下超疏油特性.