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,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,Conductive Polymer,导电高分子,张盼,SA1700,.11.03,第1页,02,导 电 高 分 子 分类,(,聚苯亚乙烯,),（,PAn,),第2页,导 电 高 分 子,02,聚吡咯,Polypyrrole,导电性好和电化学可逆性好,充电电池,电极材料,(,太阳能电池,),超级电容器,导电态绝缘态,分子,电子器件,(,二极管、三极管,),PPy,纳米线纳米光电器件,电化学氧化还原性质，质子酸掺杂行为；当,PPy,膜周围环境酸度或化学气氛发生改变，引发其电化学性质改变,PPy,基,气敏材料,气体检测,电流型生物传感器酶、核酸探测,微波吸收剂,含有生物相容性，无毒害，用作生物医用领域及研制人工肌肉、气体和生物传感器、电磁屏蔽、隐身材料、抗静电材料、导电纤维等。,第3页,人造肌肉,(Artificial Muscle),（机器人）,共轭导电聚合物处于不一样氧化态时，其体积有显著不一样，即对于外加电压会产生,体积响应,。依据这一特征，可用来仿制,人工肌肉,。,日本科学家制造出可与人类肌肉相媲美，且无需马达、齿轮等复杂装置人造肌肉。伸缩率可达,15%,，相当于人肌肉,20%,伸缩率。人造肌肉中一根管状导电塑料可承重,20,克，,1600,根绑在一起可承重,20,千克。假如人造肌肉体积和人肌肉相同，其力量可达后者,100,倍,。,鲤鱼形状它在嘴巴里装备有摄象机，同时能够,测量水下氧气,，为鱼类喂养提供关键数据。,日本大阪从事新材料开发几家企业，成功用高分子材料“人造肌肉”制成了一个,机器鱼,。,导 电 高 分 子,第4页,RFID,标签,RFID,：无线射频识别标识技术，这种非接触式自动识别技术,RFID,商品标签被认为将是今后全球商品交易及物流中采取最广技术之一。,塑料,RFID,标签未来潜在市场，包含门禁管制、货物管理、资产回收、物料处理、废物处理、医疗应用、交通运输、防盗应用、自动控制、联合票证等许多领域。,印刷用于低价格无线射频识别体系无源元件,导 电 高 分 子,第5页,02,五元杂环，无活泼氢。本征态聚噻吩为红色无定型固体，掺杂后则显绿色。这一颜色改变可应用于,电致变色器件,。,（,PTh,）,比利时爱克发,(Agfa),企业,以,PEDOT,导电油墨作为电极材料柔性,OLED,聚噻吩不溶不熔，有很高强度，引入取代基后可溶。,双取代,：溶解性很好，制备印刷电路板通孔内表面涂料。,应用：防腐、抗静电、有机太阳能电池、化学传感、电致发光器件等,聚噻吩衍生物,PEDOT,是有机电致发光器件制备中主要空穴传输层材料。,EDOT,（,3,4-,乙撑二氧噻吩单体）,聚合和掺杂性与,PPy,相同，多为电化学聚正当。,导 电 高 分 子,聚噻吩,Polythiophene,第6页,发光二极管（,PLED,）,利用导电高分子与金属线圈当电极，半导体高分子在中间，当两电,极接上电源时，半导体高分子将会开始发光。比传统灯泡更节约能源,而且产生较少热，详细应用包含平面电视机屏幕、交通信息标志等。,，,13,英寸,导 电 高 分 子 应,第7页,太阳能电池,电高分子可制成太阳电池，结构与发光二极管相近，但机制却相反，它是将光能转换成电能。优势在于廉价制备成本，简单制备工艺，含有塑料拉伸性、弹性和柔韧性。,导 电 高 分 子,第8页,导 电 高 分 子 应 用,02,防腐蚀涂料：,金属表面涂覆，能阻止空气、水和盐分挥发，遏制金属生锈和腐蚀；充当催化剂，,干扰,金属电化学氧化反应。,抗静电和电磁屏蔽材料：,良好导电性，与高聚物亲合性优于碳黑或金属粉，能够与塑料、橡胶、纤维结合，如手机外壳以及微波炉外层防辐射涂料、和军用隐形材料等。,二次电池电极材料：,高纯度纳米聚苯胺含有良好氧化还原可逆性，能够作为二次电池电极材料。,碳纳米管,(CNT)/,导电高分子复合体系,研究热点。,选择电极：,纳米聚苯胺对于一些离子和气体含有,选择性识别和透过率,。,特殊分离膜,高温材料：,热失重温度大于,200,，远远大于其它塑料制品。,太阳能材料：,纳米聚苯胺有良好,导热性,，导热系数是其它材料,23,倍，可作太阳能材料替换产品。,（,PAn,）,聚苯胺,第9页,防静电、电磁屏蔽、防腐蚀,电磁干扰,(Electromagnetic Interference,，,EMI)(,也称作电磁污染,),。,PAN,屏蔽效果最好。当,PAN,膜厚大于,50m,时，其屏蔽效能在,80100dB,范围内，满足工业和军事要求。相比于金属,EMI,屏蔽材料含有,密度小、环境稳定性好、电导率可调、,EMI,屏蔽效能,尤其是,电磁吸收性能,好，能够吸收雷达波，所以能够做,隐身飞机,涂料。,防蚀涂料能够,防腐蚀,，能够,用在火箭、船舶、石油管道等。,导 电 高 分 子,第10页,05,信息存放,隐身雷达,二次电池,应,响,速,快,性,色,变,致,电,吸 波 性,可,逆,掺,杂,导,电,性,导 电 高 分 子,导 电 高 分 子 应 用,第11页,02,1.,导电率改变范围宽,随掺杂度改变，可在绝缘体半导体金属态之间改变,导电高分子电导率范围,导 电 高 分 子 特 性,第12页,02,2.,掺杂,-,脱掺杂过程可逆,导电高分子不但能够掺杂,而且还能够脱掺杂,而且掺杂,-,脱掺杂过程完全可逆。,3.,含有光学性能,（光诱导吸收、光致发光等非线性光学特征）,、,磁学性能,、,电化学性能,（随氧化,/,还原过程，颜色发生改变）等,导 电 高 分 子 特 性,第13页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,导电聚合物导电性取决于组成材料分子结构,、,掺杂水平和分子包装次序,。,含有各种纳米结构,如,0D纳米颗粒,，,1D纳米纤维和2D纳米片导电聚合物，已被开发和应用于一系列技术领域，如传感器,、,电子,工业和,能量存放,与,转换,器件,。,这些纳米结构导电聚合物电性能可能因为不均匀聚集，严重复位,以及,在加工和组装过程中接触不良,所,引发结构缺点而被减弱。,第14页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,受天然凝胶合成启发,，经过,使用多,官能团,分子连接共轭,高分子,链,得到,3D网络结构导电,高分子,凝胶（CPG）,发展起来。,第15页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,与纯粹PPy相比，CuPcTs掺杂PPy电化学活性大大增强,第16页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,第17页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,第18页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,第19页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,经过热处理得到,CPG,衍生碳框架材料含有很多优点：,首先，它们含有层次多孔结构，以适应各种物质运输通道与其活性部位连接：,其次，与传统多孔碳材料相比，它们能够提供更多活性部位；,另外，因为交联剂能够提供关键元素原子，使得N或其它元素掺杂能够在热处理期间在原位完成和调控；,最终，CPG衍生碳框架对于ORR和OER都显示出高催化活性。,第20页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,温控开关,自愈合,压力传感器,超疏水表面,第21页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,导电高分子凝胶有望成为下一代锂离子电池粘合剂,第22页,导 电 高 分 子 凝 胶（,CPGs,）,参考文件：,1 Zhao F,Shi Y,Pan L,et al.Multifunctional Nanostructured Conductive Polymer Gels:Synthesis,Properties,and ApplicationsJ.Accounts of Chemical Research,50(7):1734-1743.,2 Wang Y,Shi Y,Pan L,et al.Dopant-enabled supramolecular approach for controlled synthesis of nanostructured conductive polymer hydrogelsJ.Nano letters,15(11):7736-7741.,3 Yu C,Wang C,Liu X,et al.A cytocompatible robust hybrid conducting polymer hydrogel for use in a magnesium batteryJ.Advanced Materials,28(42):9349-9355.,4 Shi Y,Zhang J,Bruck A M,et al.A Tunable 3D Nanostructured Conductive Gel Framework Electrode for HighPerformance Lithium Ion BatteriesJ.Advanced Materials,.,第23页,THANKS,第24页,