聚噻吩

红色无定型固体的导电聚合物
噻吩(Polythiophene,缩写PT)是一种常见的导电聚合物,由噻吩聚合生成。[1]
噻吩掺杂后导电率为10-16-102(S/cm),聚噻吩是不溶不熔的,但聚噻吩在掺杂前是较稳定的。聚噻吩的合成可用化学法和电化学制成;将噻吩单体电解质过氯酸乙基[ǎn]混合加到硝基苯中,以玻璃板上镀上氧化[yīn],氧化锡分别作阳极和阴极进行电化学聚合,电流密度为2mA/cm2,噻吩在阳极表面发生聚合,形成墨绿色的聚噻吩薄膜Chemicalbook(含有过氯酸盐离子),电解温度为-20-+30℃,通电20min,可生成约10μm厚的薄膜,很易从电极上剥下来,这种薄膜当在100℃空气中加热时不分解,本身是柔性的,制造工艺较简单,可得到导电率为13(Ω.cm)-1。[2]
在通过掺杂向共轭π轨道引入或去除电子时,可转变为导体。除了导电性,聚噻吩还具有独特的光学性质。在溶剂、温度、电势和其他分子等环境因素影响下,主链会发生扭转,共轭结构被破坏,导致聚噻吩迅速发生颜色转变。这些特殊的电学和光学性质使得聚噻吩及其类似的共轭聚合物具有潜在的传感器应用[3]
因此,聚噻吩及其类似物是近年的研究热门课题。2000年,诺贝尔化学奖颁给了研究这一主题的艾伦·黑格(Alan J. Heeger)、艾伦·麦克德尔米德(Alan MacDiarmid)和白川英树(Hideki Shirakawa)。[3]

基本介绍