化学家们找到了制造导电聚合物的简便方法

日期:2017-09-22 06:19:13 作者:姚舟礞 阅读:

通过JOHN EMSLEY SEVERAL聚合物能够导电其中一种被称为聚(硫化氮),当它被制成薄膜和线时,可以代替电子器件中的金但事实证明这种材料很难制作然而,现在,化学家已经找到了一种制造聚(硫化氮)的新的安全方法达勒姆大学的Arthur Banister和他的同事可以通过简单地将电流通过“环”化合物S5N5C + l-的溶液来制造聚(硫化氮)以前,聚(硫化氮)可以仅由四硫化四氮化物(S4N4)形成,这是爆炸性的和危险的为了导电,聚合物必须具有特定的结构沿着形成其骨架的原子链,必须有双键或三键通过这种键,电子就会流动仅具有单键的聚合物 - 例如聚乙烯 - 不能传导电流如果要使聚合物完全导电,则材料必须允许电子自由移动,如在金属中聚合物中的电子必须能够沿其股线移动,并且如果它们遇到材料断裂,也必须侧向移动到平行股线聚(硫化氮)是最接近这种理想的聚合物沿着它的链条存在共享的硫 - 氮双键,并且它们之间存在硫 - 硫接触化学家在1910年发现了聚(硫化氮),并指出它具有“金属”光泽然而,直到1975年,当IBM的科学家发现它成为0.27开尔文的超导体时,这种材料仍然是一种化学上的奇怪现象该发现证明聚(硫化氮)是一种真正的金属,尽管不含金属原子化学家用西门子每厘米(S / cm)测量电导率聚(硫化氮)膜的导电率为70S / cm,而晶体的导电率高达1000S / cm如果材料经受高压,则导电率增加到超过10000 S / cm然后聚(硫化氮)晶体导电以及金属汞聚(硫化氮)的一个问题是它在空气中缓慢失去光泽但是,如果它用于制造电子元件,它将被封闭一些日本公司已经取得聚(硫化氮)作为导电树脂的专利,以及作为电池和太阳能电池用轻质电极的材料聚(硫化氮)可以代替发光二极管或LED中的金,并且它可以提供更好的结果当使用聚合物时,基于硫化锌的LED将蓝光输出增加100倍为了制造聚(硫化氮),Banister和他在Durham的同事首先通过加热氯化硫和氯化铵制备S5N5C + l-,然后用氯气处理所得晶体,然后用铁屑处理然后,它们将化合物溶解在二氧化硫中并使电流通过溶液该过程将化合物的环还原为S5N5然后这些环“打开”并连接在一起,形成聚(硫化氮)的长链特征 Banister的同事Stan Hauptman设计了一个电池来进行电化学还原过程电池使用银的特殊电极Ag / Ag +来控制电池的电位差使用这种设备,达勒姆的团队已经能够将聚(硫化氮)薄膜沉积到一系列表面上,包括金属和玻璃 Banister和他的同事们刚刚公开他们的工作,因为他们在1988年发现了他们的发现的临时专利然而,