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聚二茂铁基吡咯导电材料

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二茂铁被广泛引入到多种导电电活化聚合物(CEPs),主要是由于二茂铁基的存在给这类导电材料提供了有效的氧化属性,例如包含二茂铁基团的CEPs已经被用作离子传感器、微生物传感器规、氧化还原导体...

二茂铁被广泛引入到多种导电电活化聚合物 (CEPs),主要是由于二茂铁基的存在给这类导电材料提供了有效的氧化属性,例如包含二茂铁基团的CEPs 已经被用作离子传感器、微生物传感器规、氧化还原导体、Langmuir-Blodgett膜、自支撑氧化还原活性膜以及电催化剂等。

二茂铁

聚吡咯尽管具有较大的共轭体系而赋予它较好的导电性能,但相对价格廉洁且易合成的导电聚苯胺而言,聚吡咯的应用相对逊色。但是,由于吡咯分子结构的特殊性,在吡咯环上通过化学方法容易引入其它特殊官能团,结合自身良好的导电性能,可以合成具有氧化还原活性的导电材料。Chen等首先合成了两种单体,然后经电化学方法在铂电极上聚合得到了两种聚合物。薄膜的电导率为0.12S/cm,比相同条件下的聚吡咯电导率(16.8S/cm)低,二茂铁大环的空间排列效应很可能破坏了聚合物的共轭程度,从而降低了它的电子传导性;薄膜结构式的电导率为0.173S/cm。另外,两聚合物的循环伏安测试表明与吡咯和二茂铁的氧化还原耦合相似。它们的这些物理和化学性质都可能使它们成为良好的电化学催化剂。延卫等通过吡咯与二茂铁甲醛缩合反应合成了含茂类金属的共轭高分子聚PPDFcE及其前聚物聚IPPDFcA。

用质子化、碘掺杂方法处理的PPDFcE的结果不理想,电导率仍停留在10-7数量级上。可能是由于PPDFcE的结构比较稳定,电子离域趋势较低,普通碘掺杂对在聚合物中产生的载流子作用不大。但通过TCNQ分子进行掺杂后聚合物的电导率可提高到10-2S/cm,可能是由于聚合物上的二茂铁基团与TCNQ分子间形成的电荷转移型络合物,大大改善了分子上载流子的密度和流动性,从而提高了聚合物的电导率。



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