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分子式: CAS号:
性质:在高分子学科中,化学掺杂是结构型导电聚合物掺杂的主要手段之一。其过程是利用氧化还原试剂直接与聚合物进行氧化还原反应,改变聚合物的荷电状态。在最简单情况下,中性氧化剂(或者还原剂)直接与聚合物进行有电子转移过程的氧化(或者还原)反应,生成离子型聚合物(电子转移络合物)。离子型氧化还原掺杂剂的反应比较复杂。(CH)x+OXl→(CH)x++Redl(CH)x+Red2→(CH)x-+Ox2上式中的(CH)表示以聚乙炔为代表的共轭聚合物,Ox和Red分别表示掺杂剂的氧化态和还原态。化学掺杂根据反应条件,有以下四种反应类型。(1)气相掺杂,适用于那些中性,蒸气压较高的掺杂剂,如碘、溴、氯等。其中碘最为常用,由于溴和氯能够与双键发生加成性副反应,降低聚合物的共轭度,因此使用较少。可以采用提高掺杂剂温度促进气化,提高掺杂速度;也可以利用惰性气体携带掺杂剂到达聚合物表面和内部。(2)液相掺杂,对大多数掺杂剂都适用。使用的溶剂对于中性掺杂剂多为戊烷或者己烷,对于强极性或者离子型掺杂剂多使用四氢呋喃或者乙腈等极性溶剂。(3)熔融态掺杂,将掺杂剂熔融进行掺杂也有报道,应当注意,某些掺杂剂在熔融态发生反应的速度或者反应路线会有较大变化,比如熔融态的碘主要与聚合物发生加成反应,破坏其导电能力。(4)固相掺杂,这种掺杂方法是掺杂反应发生在两种固体之间的氧化还原反应。
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