导电性聚噻酚的合成.PPT

導電性聚噻酚的合成 指導老師：林聰樂 四環四Ａ 4950Ｎ064 學生：吳唐興 導引 前言 導電性高分子簡介 聚噻酚簡介 影響導電度的因素 導電問題 化學修飾 實驗主要材料 實驗步驟 目的 前言 電活性高分子包括電解質和導電性高分子兩方面的應用。 因各原子的電子均被束縛而無法自由移動，而具有電絕緣的特性。 一般絕緣體易因磨擦，而慘生靜電，但若帶有適度導電性，則可防止靜電慘生。 高分子材料原是絕緣體，但經適當處理後，則可能變成導電性材料。 導電性高分子簡介 傳統高分子在一般來說是相當良好絕緣體，然有一部份具有導電功能。 原因為電子可沿高分子主鏈上的共軛雙鍵結構自由移動。 一般而言導電度小於10-8 S/cm稱絕緣體，介於10-7~10-1 S/cm為半導體，大於102 S/cm通稱導體。 聚噻酚簡介 有良好的熱安定性和在空氣中的高穩定性。 但在一般溶劑中溶解度低，而導致加工困難，其應用也備受限制。 而高溶解度的溶液，卻因大部份都對生態環境有所影響，而不受歡迎。 影響導電度的因素 摻雜：摻雜物的加入才會有導電的效果，而摻雜的程度會對其導電度有所影響。 非定域性化：須有延伸的共軛結構，以使電子可在分子鏈自由移動。 型態：分子結構的差異，對與導電度具有相當大的影響。 導電問題 導電性高分子具有難造性和不良機械完整性的缺點，因而導電性受其限制。 因不安定，在空氣中或水中易降低導電性。 原因為電荷載體在氧化衍生物時，會以碳陽離子型態存在，而還原衍生物時，會以碳陰離子型態存在。 但部分導電性高分子卻相當穩定，例如： 聚比咯(具低氧化勢能，其氧化或摻雜後H2O或O2難以接近。) 化學修飾 經摻雜後，而產生的薄膜具有良好導電性，此步驟相當於化學上得氧化作用。 將導電性高分子借化學或電化學方法連結在另一聚合體基質上，或將聚電解質，導入導電性高分子上，來增加導電性或機械強度。 實驗主要材料 原料種類：噻酚 觸媒種類：對甲苯磺酸鐵、氯化亞錫、硫酸四、CHP 溶劑種類：丙酮、乙醇 實驗步驟 將各類觸媒與原料，分化成５種不同重量濃度，以５＊５的方式個別溶於溶劑中。 在室溫下，放置２、４、６天，觀察其有無產生聚噻酚，並紀錄產生時間。 有產生的試管則測其產率，無產生的試管則用烘乾方式，測驗是否為聚噻酚溶解於溶劑中。 實驗步驟 挑高產率的材料組別，以恆溫烘箱方式調節溫度，測驗其產生速率和產率。 試驗後的聚噻酚，先使其薄膜化，再使用四點碳針法，測其導電度。 目的 　依造實驗結果找尋在某一溫度、觸媒濃度、塞吩濃度，而可使速率、產率、導電性，三種曲線達到高峰的有效組合，也依造經濟價值方面，以低成本高獲利方面尋求組合。 * * *