?單體3，4-乙撐二氧噻吩(EDOT)的合成情況

合成法產(chǎn)率低，成本高。改進或找到一種新的合成方法以提高EDOT的產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本是當前科研工作者的主要任務。筆者在合成EDOT的過程中對該方法進行了一些改進，如引入相轉移催化劑和沸石分子篩，提高了EDOT的產(chǎn)率。

 制備單體EDOT的方法為傳統(tǒng)意義上的”五步合成法”，也是多年來報道過的唯y方法。該法從工業(yè)角度考慮有幾大缺點，比如需要強堿、高溫，存在致a物質(1、2一二xyw)等。2004年4月瑞典科學家Fredrik von Kieseritzky等提出一種x且有效制備EDOT的方法。通過四探針測試儀、掃描電鏡、太陽電池測試儀,分別測試了薄膜對電極的方塊電阻、表面形貌及其光電性能。

該法通過2，3-二甲y基-1，3-丁二烯在正己烷溶劑中、于5~C的條件下與SC1：反應制成3，4-二甲y基s吩，然后用對甲bh酸作催化劑與乙二醇反應制得EDOT。該法原料價廉易得、合成簡單、條件溫和、產(chǎn)率高(60％)，非常適合于工業(yè)化生產(chǎn)。這一關鍵技術的突破將極大促進f吩類導電聚合物的發(fā)展。實驗發(fā)現(xiàn),向PEDOT∶PSS中摻入極性溶劑二甲j亞砜(DMSO)明顯提高了薄膜的電導率,摻雜后的電導率最d值達到1。

導電聚合物

聚3,4-已烯二氧s吩(PEDOT)是一種新型的導電聚合物。埃洛石(HNTs)是一種天然礦物,具有納米管狀結構。HNTs雖然是一種絕緣材料,但將其和PEDOT共混能夠很好的提高PEDOT的電導率。同時HNTs的加入也起到了模板的作用,能夠合成1維的PEDOT。本實驗中EDOT通過化學氧化反應,使合成的PEDOT成功包覆在HNTs的表面,制備了復合材料HNTs/PEDOT,而且保持了HNTs納米管的形貌。然后以HNTs/PEDOT為模板,利用導電聚合物PEDOT和KMn O4之間的反應,將KMn O4還原成Mn O2,并且使其成功包覆在HNTs/PEDOT的表面,得到了復合材料HNTs/PEDOT/Mn O2。通過將高電導率的HNTs/PEDOT和高比電容的Mn O2兩種物質復合,得到的HNTs/PEDOT/Mn O2的比電容(155 F/g)相比HNTs/PEDOT(45F/g)提高了3倍多。研究人員已經(jīng)把它應用于工業(yè)的各個方面，如固體電解電容器，抗靜電涂層，通孔線路板電鍍等等。

導電聚合物的導電機理

聚合物分子導電應具備的必要條件是：分子鏈應該是一個大竹共軛體系(共軛雙鍵或共軛與帶有未成鍵P軌道的雜原子N、s等偶合)與金屬導電需要自由電子和供電子運動的軌道一樣，聚合物的導電也需要有電荷載體和可供電荷載體自由運動的分子軌道，由于大多數(shù)聚合物本身不具有電荷載體，導電聚合物的所必需的電荷載體是由”摻雜”過程提供的。關于摻雜后導電聚合物的導電機理，目前比較成熟的觀點可用下圖(二)加以簡要說明。PEDOT以旋涂或者澆鑄成膜得到的電導率可達550S/cm，用氣相聚合法得到的聚合物更能達到1000S/cm。