共轭高分子英文解釋翻譯、共轭高分子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 conjugated polymer

分詞翻譯：

共轭的英語翻譯：

conjugate
【化】 conjugation

高分子的英語翻譯：

high polymer; macromolecule
【化】 macromolecule; polymer

專業解析

共轭高分子（Conjugated Polymer）是指主鍊結構中存在交替單鍵和雙鍵（或三鍵）的高分子化合物。這種特殊的電子結構使其π電子雲能在分子鍊上離域，賦予材料獨特的光電性能，如導電性、半導體性和電緻發光性。以下是詳細解釋：

一、結構特征與命名

共轭結構：分子主鍊由sp²雜化碳原子構成，形成延伸的π電子共轭體系（如聚乙炔、聚噻吩、聚苯胺）。該結構允許電子或空穴沿分子鍊遷移。
漢英對照：
- 共轭（Conjugated）：指原子間通過單雙鍵交替連接，形成離域π鍵。
- 高分子（Polymer）：由重複單元（單體）組成的大分子化合物。

二、核心物理性質

半導體特性
共轭高分子具有可調節的能帶隙（通常1.5–3.0 eV），可通過化學修飾改變其導電率（從絕緣體到導體），例如聚乙炔經碘摻雜後電導率可達10³ S/cm。

能帶公式：

$$ Eg = E{text{LUMO}} - E_{text{HOMO}} $$

其中 (E_g) 為帶隙，LUMO（最低未占軌道）與HOMO（最高已占軌道）能量差決定光學吸收範圍。
光電響應
在光照或電場刺激下産生激子（電子-空穴對），應用于有機太陽能電池（如P3HT:PCBM體系）和OLED發光層（如聚芴衍生物）。

三、典型應用領域

柔性電子：用作有機場效應晶體管（OFET）溝道材料（例：并五苯衍生物）。
能源器件：聚苯胺/聚吡咯用于超級電容器電極，聚噻吩衍生物提升鈣钛礦太陽能電池效率。
生物傳感：功能化聚噻吩可檢測DNA/蛋白質，因構象變化引起光學信號響應。

四、權威定義參考

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）：
共轭高分子是"含延伸π-電子體系的高分子，表現出非線性光學性質或導電性"（來源：IUPAC Compendium of Chemical Terminology）。

諾貝爾化學獎關聯：
白川英樹等人因發現聚乙炔的導電性獲2000年諾貝爾獎（來源：Nobel Prize官網）。

中英關鍵術語對照

漢語	英文
共轭	Conjugation
離域π鍵	Delocalized π-bond
電導率	Electrical Conductivity
能帶隙	Band Gap
電緻發光	Electroluminescence

網絡擴展解釋

共轭高分子是一類具有獨特結構和功能的聚合物，其核心特征在于分子鍊中存在連續的共轭雙鍵體系（即交替的單鍵和雙鍵結構），使得π電子能夠在整個主鍊上離域，從而賦予材料特殊的電學、光學及力學性質。以下是其關鍵解析：

1.結構特征

共轭高分子的主鍊由sp²雜化的碳原子構成，形成剛性共轭骨架（如聚乙炔、聚苯胺等），并通過π電子雲的重疊實現電子離域。例如，聚乙炔的鍊狀結構中，未配對的π電子通過共轭效應形成連續的導電通道，這是其導電性的基礎。此外，為了改善溶解性和加工性，這類高分子通常引入柔性側鍊（如烷基鍊），形成“剛性主鍊-柔性側鍊”的複合結構。

2.性能優勢

導電性：通過摻雜或化學修飾，共轭高分子的電導率可從絕緣體提升至半導體甚至導體級别（如聚吡咯、聚噻吩）。
光電特性：共轭結構對光吸收和發射具有顯著調控能力，可用于有機太陽能電池、發光二極管等器件。
機械柔性：相較于傳統無機半導體，共轭高分子具備優異的柔韌性，適用于柔性電子設備。

3.結晶行為與功能調控

共轭高分子的結晶行為直接影響其性能。例如，主鍊的緊密堆積可增強電荷傳輸效率，而側鍊的排列則影響溶解性和界面性質。近年研究發現，通過共結晶技術（将兩種共轭高分子複合）可集成多種功能（如光緻發光與導電性協同），拓展應用潛力。

4.應用領域

柔性電子：如可穿戴傳感器、有機薄膜晶體管（OFETs）。
生物醫學：在腦機接口中，利用其離子-電子混合傳輸特性開發高靈敏度神經電極。
能源材料：用于有機光伏電池、熱電材料等。

共轭高分子通過結構設計實現性能的多樣化，是連接化學合成與功能材料的關鍵橋梁。其研究不僅推動基礎科學（如電子傳輸機制）的發展，更為新型器件的開發提供了材料基礎。