1。3 导电高聚物简介 

导电高聚物又称导电高分子，是指具有共轭π 键的高分子经过化学或者电化 学掺杂而从绝缘体变成导体的一类的聚合物材料[15]，具有金属的导电性和高分子 材料的加工性，涵盖了绝缘体、半导体和导体等在电导率上的应用范围，还可应 用于非常宽的频率范围。对于该领域的研究历史虽然短暂，但是该技术已经成功 在材料合成、结构表征、导电机理及性能、技术上应用等方面取得了较好的发展。 目前，在防静电、电致变色材料、微电子工业和化工等领域，导电高聚物都得到 了高度的重视和研究。 

1。3。1 导电高聚物概述 

高聚物指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子 量(通常可达104～106)化合物。导电高聚物以高分子为基础，自然具备了高分子 的结构特征[16]，通过掺杂而得到的导电高聚物还具有一价对阴离子（p-型掺杂） 或对阳离子（n-型掺杂）的结构。因而导电高聚物具备可分子设计结构多样化， 可加工和比重轻的特点。从广义上来看，导电高聚物被归类为功能高分子范畴。

导电高聚物的突出特性可概括为以下三点：（1）具有电化学氧化和还原活 性；（2）具有金属和无机半导体的电学和光学特性[17]；（3）具有有机高聚物柔 韧的机械性能和可加工性，因而它可以代替多种金属材料和无机导电材料。1977 年，日本人白川英树、A。G。 MacDiarmid和A。J。 Heeger合作，通过掺杂使聚乙炔的 电导率提高了12个数量级，达到了103 (Ω·ｃｍ)－１，让其变成了良导体。而后通 过大量研究，发现许多共轭高聚物经掺杂后都能变为具有不同导电性的导电高聚 物，最典型的有聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。近40年来，关于导电高聚 物的研究一直没有中断，对它的重视程度也丝毫没有减弱，这主要归结为导电高 聚物的四大特点：（1）它的室温电导率介于绝缘体-半导体-金属态之间，这种 特殊的物理化学性能还没有其他物质可以替代；（2）结构可设计性和性能可控 制性；（3）掺杂/脱掺杂的可逆性；（4）具备一般高聚物的特性（如质轻和可 加工等）来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

1。3。2 导电高聚物的合成 

导电高聚物的合成方法有两种:化学法和电化学法。化学法需要用到氧化剂， 溶液可以是有机介质或者水溶液，通过氧化作用，使单体在溶液中达到聚合的目 的。最常见的氧化剂有双氧水和重铬酸盐；水溶液则一般采用酸性溶液（硫酸、 盐酸等）。导电高聚物的合成受限条件很多，它的物理及化学性质往往会受到如 下因素影响：单体的浓度、氧化剂的种类和性质，两者聚合的比例，聚合的温度， 聚合的环境等[18]。采用化学法可以大量制备导电高聚物粉末，适用于工厂的大规 模生产。

电化学法依靠电场作用，电解含有单体的溶液，在工作电极表面即可获得导 电高聚物膜。由于采用了外加电位作为聚合反应的的控制条件，通过电化学作用 可使导电高分子直接成膜并处于导电状态。电化学法合成导电聚合物有许多优 点：首先，操作简单，反应条件容易实现；其二、工艺流程短，合成物质纯度高； 其三、能通过改变电流、电压等基本参数合成不同性能的共聚物膜；其四、易于 控制操作过程[19]。 

导电高聚物的研究包括合成、应用、表征和机理研究等方面，就合成方法而 言便有循环伏安法、恒电流法、恒电位法、脉冲极化和各种复合方法等。由于聚 合过程不需要引入氧化剂，共聚物稳定且纯度高，电化学聚合法具有清洁环保的特点[20]。