导电聚合物英文解释翻译、导电聚合物的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 conductive polymer
分词翻译:
导的英语翻译:
guide; lead; teach; transmit
【医】 guidance; guide
电的英语翻译:
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
聚合物的英语翻译:
【化】 polymer
【医】 polymer; polymerid; polymeride
专业解析
导电聚合物(Conductive Polymers)是一类具有导电能力的合成高分子材料,其电导率可通过化学或电化学掺杂调控,范围可从绝缘体跨越至导体水平(10⁻¹⁰ 至 10⁵ S/cm)。与传统金属导体不同,导电聚合物兼具高分子材料的柔韧性、可加工性及电学特性,其导电机理源于共轭主链结构中的离域π电子云,通过掺杂形成载流子(如极化子、双极化子)实现电荷传输。代表性物质包括聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺等。
核心特性与导电机理
- 结构基础:分子主链由交替单双键构成共轭体系(如聚乙炔的─CH=CH─链),形成离域π电子轨道,为电荷迁移提供路径。
- 掺杂机制:通过氧化(p型掺杂)或还原(n型掺杂)引入对离子(如I⁻、ClO₄⁻),改变能带结构并生成载流子。例如,聚吡咯经氧化掺杂后形成带正电的骨架和阴离子平衡电荷,显著提升电导率 。
- 半导体行为:多数导电聚合物表现为p型半导体,其电导率随温度变化符合半导体特性公式:
$$
sigma = sigma_0 expleft(-frac{E_a}{kT}right)
$$
其中 ( E_a ) 为活化能,( k ) 为玻尔兹曼常数 。
应用领域
- 柔性电子:用于有机发光二极管(OLED)、薄膜晶体管(OFET),如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)作为透明电极 。
- 能源存储:聚苯胺、聚吡咯应用于超级电容器电极材料,具有高比电容和快速充放电性能 。
- 生物医学:聚吡咯涂层神经电极可降低阻抗,提升信号采集效率;聚噻吩衍生物用于葡萄糖传感 。
权威参考文献
- 国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义:导电聚合物术语标准
- 美国化学会(ACS)材料综述:Heeger, A. J. Rev. Mod. Phys.2001, 73, 681 (诺贝尔奖得主对聚乙炔导电机理的论述)
- Nature 期刊应用研究:柔性电子中的PEDOT:PSS进展
- Springer 专著章节:导电聚合物在超级电容器的应用
网络扩展解释
导电聚合物(Conductive Polymers)是指通过分子结构设计或掺杂处理,能够实现电导率介于半导体与导体之间的高分子材料。以下是其核心概念的详细解析:
1.定义与分类
- 本征导电聚合物(Intrinsically Conductive Polymers, ICPs):主链具有共轭π键结构,通过掺杂可显著提升导电性,例如聚苯胺(PANI)、聚噻吩(PTh)和聚吡咯(PPy)。
- 复合导电聚合物:通过向绝缘聚合物中添加导电填料(如碳黑、金属颗粒)实现导电性,依赖物理混合而非分子结构特性。
2.结构与导电机理
- 共轭结构:主链由交替的单双键构成,形成大π共轭体系,使π电子可离域化并沿分子链传输。
- 掺杂作用:通过氧化或还原反应引入掺杂剂(如酸、卤素),改变能带结构,产生载流子(空穴或电子)。
- 电荷传输:电荷沿共轭链的离域运动为主,链间跳跃为辅,二维有序结构可提升面外导电性。
3.特性与优势
- 物理性质:轻质、柔韧、易加工成薄膜或纤维,机械性能可调。
- 电学性能:电导率范围广($10^{-3}$~$10$ S/cm),可通过掺杂和结构设计优化。
- 环境适应性:部分材料具有化学稳定性和生物相容性,适用于生物医学领域。
4.应用领域
- 电子器件:柔性电极、有机发光二极管(OLED)、传感器。
- 能源存储:超级电容器、锂离子电池电极材料。
- 生物医学:神经接口、药物控释系统。
5.研究进展
中科院宁波材料所等机构近年来在二维导电聚合物晶体方向取得突破,通过增强分子间有序性提升面外导电性,为高性能有机电子器件提供了新思路。
如需进一步了解具体材料或技术细节,可查阅相关学术文献或行业报告。
分类
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏览...
凹线标号贝母分硷备用拷贝锆Zr高速存取子例行程序更衣工业数据收集广义麦克斯韦模型豁口进料量斗空转功率冷却液泵两部型盒连续催化重组法痢疾的立式压缩机六相脉络区曼陀罗浸膏胼胝性狭窄期望数据热离子管砂金烧伤舍入方式十一碳烷酸内酯受潮受热险锑钛铁矿酮烷基化微小型电路