聚乙炔导电原理

聚乙炔导电原理：

聚乙炔是由碳原子和氢原子组成的,其中的碳原子利用两个电子与旁边的碳原子结合（双键结合），另一个电子与相反方向的碳原子结合（单键结合），剩下的一个电子与氢原子结合，聚乙炔就是由无数个这种结构组成的。

与普通的塑料相比，碳原子由双键和单键交替组成的塑料，具有电子容易流动的性质，如果在其中加入碘等杂质，电子就会被杂质吸引，电子原来所在的位置就会出现空洞，于是，其他电子就会先后流动起来，以弥补这些空洞，从而产生了电流。

扩展资料：

聚乙炔是一种聚合物材料。这种聚合物经溴或碘掺杂之后导电性会提高到金属水平，聚乙炔以用于制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等。

聚乙炔包括单双键交替的共轭结构。由于双键不可扭转的性质，聚乙炔的每个结构单元都有顺式和反式两种结构。如果每个结构单元都呈顺式，则成为顺式聚乙炔，反之为反式聚乙炔。两者的电导率分别为10-9和10-5/欧·厘米。

聚乙炔是由碳原子和氢原子组成的，其中的碳原子利用两个电子与旁边的碳原子结合（双键结合），另一个电子与相反方向的碳原子结合（单键结合），剩下的一个电子与氢原子结合，聚乙炔就是由无数个这种结构组成的。

聚乙炔（英语：polyacetylene，IUPAC名：polyethyne）是一种结构单元为(CH=CH)n的聚合物材料。

以聚乙炔为主做的制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等可以称为导电聚合物，因为这种材料是复合型材料，由金属和碳粉等物质合成，又完全不同于由金属或碳粉末，这是一种高分子共混而制成的导电塑料，它本身除了导电高分子的分子结构特征外，还含有由人工掺杂而引入的一价对阴离子或对阳离子所以导电高分子结合两种物质的特点，不仅具有由于掺杂而带来的金属和半导体的特性之外，还有高分子的可分子结构多样化，可加工和比重轻的特点。这一材料还是属于新型材料，问世以来的的时间不长，公布的时间也只有二十年，可是由于它的加工过程不仅能使其他类似聚合物导电，其中一些甚至还可以转化为发光二极管，这个在电子领域具有极为宽阔的前景，使它成为改变未来的五个重要复合材料之一，相关作用还要更多的研究。

一、错中问世

1967年随着日本经济高速发展，对半导体需求加大，日本开始研究有机半导体，由于受到众多因素的影响，化学家白川英树在研究有机半导体时开始使用聚乙炔。有一天，实验室的一位研究生在合成聚乙炔时因为要赶时间做其他事情，无意中把高出几千倍正常浓度的催化剂加了进去，结果把黑色的聚乙炔结成了银色的薄膜。研究生准备丢掉一个失败品，正好被白川英树看到，他想，这薄膜看上去有金属光泽，是不是能导电呢？要是能导电，那就研究也有了新的方向，可是测定结果显示这薄膜不是导体。但是也给了白川英树极大的启发，在后来的研究中，他发现在聚乙炔薄膜内加入碘、溴，其电子状态就会发生变化，但是达不到导体的要求，研究到这里又停滞不前，

二、合作成果

1976年事情出现转机，美国化学家艾伦·麦克德尔米德来日本进行学术交流，听到白川英树的介绍后，便邀请他去宾夕法尼亚大学进行合作研究。他们对聚乙炔分子结构进行了各种试验，经过试验发现经碘蒸气掺杂的反式聚乙炔的导电性相比原来提高了几万倍，电导率与金属极度接近，可是还是不能到理想效果，1977年，他们把这一发现发表在英国皇家化学会的 The Journal of Chemical Society: Chemical Communications上，一来是介绍自己的成果，二来也希望能引起别的科学家的注意能够有新的思路。不得不说，这个方法不错，来自台湾的博士后研究员姜传康看到这篇文章后，结合自己的思路和工作经验，进行加碘蒸气改变聚乙炔的性质，结果，经过测试顺式聚乙炔的导电度因此增加了一百万倍，比一些金属的导电性能更好。第一个导电高分子就此诞生了!他们将这一成果写成了科学论文进行发表，凭借这篇论文他们拿到了2000年诺贝尔奖。