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聚噻吩及其衍生物、聚噻吩基复合材料的导电性能研究进展/杜永等69

聚噻吩及其衍生物、聚噻吩基复合材料的导电性能研究进展*

杜永,蔡克峰

(同济大学功能材料研究所,上海200092)

摘要综述了聚噻吩及其衍生物的化学结构、制备、聚合机理、导电机理、导电性能和聚噻吩基复合材料的导
电性能的研究进展。已有研究表明,纯的聚噻吩及其衍生物的电导率比较低,一般可通过掺杂来提高其电导率。同
时由于聚噻吩及其衍生物具有高的Seebeck系数以及低的热导率,因此若将其与无机热电纳米材料复合,将有望制
备出热电性能优良的有机/无机纳米复合材料。
关键词聚噻吩机理电导率热电性能复合材料

ResearchProgressinElectricalPropertiesofPolythiophene,Polythiophene
DerivativesandPolythiopheneBasedComposites
DUYong,CAIKefeng

(FunctionalMaterialsResearchLaboratory,TongjiUniversity,Shanghai200092)

AbstractThechemicalstructure,preparation,polymerizationmechanismandconductingmechanismofpoly
thiopheneanditsderivativesareintroduced.Theresearchprogressinelectricalpropertiesofpolythiophene,polythio
phenederivativesandpolythiophenebasedcompositesisreviewed.Thesestudiesindicatethatthevirginpolythiophene
anditsderivativesexhibitrelativelylowelectricalconductivityandthattheirelectricalconductivitycanbeincreasedby
doping.ThevirginpolythiopheneanditsderivativesusuallyhavehighSeebeckcoefficientandverylowthermalcon
ductivity.Therefore,compositematerialsconsistingofthermoelectricinorganicnanostructuresandpolymercaninhe
ritthepropertiesofboththeinorganicnanostructuresandthepolymerandmayhavesynergisticeffectaswell,which
canresultinthecompositeswithgoodthermoelectricproperties.
Keywordspolythiophene,mechanism,electricalconductivity,thermoelectricproperties,composites

归纳了几种最典型的具有导电性能的聚噻吩及其衍生物的
引言
0化学结构[4]。
聚噻吩及其衍生物是一类重要的本征型导电高分子材
料,其分子链中存在共轭结构,所以本征态的聚噻吩(PTh)
具有一定的导电性,而且稳定性好,易于制备,掺杂可以提高
其导电性能。因此在电导体、非线性光学器件、热色现象、光
阻、电磁屏蔽材料、人造肌肉组织、光电池、微波吸收材料、影
像材料、纳米光电设备等方面已开展了广泛的研究,并取得
了显著的成果[1]。
本文就聚噻吩及其衍生物的化学结构、制备、聚合机理、
导电机理、导电性能和聚噻吩基复合材料的导电性能的研究
现状作了综述。
1聚噻吩及其衍生物的化学结构

Yamamoto等[2]在1980年用金属催化剂首先制备了
PTh,但是合成的PTh不带取代基,由于主链结构的刚性,导
致其不溶不融,加工困难。直到1986年Elsenbaumer等[3]才
报道了可溶性烷基取代聚噻吩的合成与研究结果,之后其他
研究组又先后报道了关于新型聚噻吩衍生物的制备。表1

*武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室开放基金及国家自然科学基金(50872095)
杜永:博士研究生,主要从事有机无机纳米复合热电材料的研究工作蔡克峰:通讯作者,教授Email:[e-mail]
70材料导报:综述篇2010年11月(上)第24卷第11期

早期的研究工作表明,取代基不仅影响