BÀI THUYẾT TRÌNH đề tài tìm HIỂU về POLYMER dẫn điện

BÀI THUYẾT TRÌNH
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ POLYMER DẪN ĐIỆN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GVHD : Th.S Tống Thị Minh Thu
SVTH : Phan Văn Hà
Đinh Nguyễn Hồng Hải
Hoàng Minh Hải
Trần Công Hải
Trần Quang Hạnh
Ứng dụng
Lịch sử
phát
triển
Phân
loại
Cơ chế
dẫn
Phươn
g pháp
tổng
hợp
N i DUNG CHÍNHộ
1. L ch s phát tri nị ử ể
•
1973 polymer vô cơ polysulfurnitride (SN)x được
biết đến như là một kim loại.
•
1977, Shinakawa, MacDiarmid và Heeger khám
phá ra rằng, polyacetylene có độ dẫn điện tăng
lên từ 4,4.10-5 đến khoảng 106 S/cm.

•
Những năm đầu của thập niên 1980, một cuộc
chạy đua để nâng cao độ dẫn điện của
polyacetylene đến mức độ dẫn điện của đồng.
1. L ch s phát tri nị ử ể
a. Polymer dẫn điện do phụ gia
b. Polymer dẫn do quá trình
“dopant”
c. Polymer dẫn điện thuần.
2. Phân lo iạ
a. Polymer d n đi n do ph giaẫ ệ ụ
•
Cho vào polymer các chất phụ gia có độ dẫn điện
lớn, như bột kim loại.
•
Không có nhiều ứng dụng trong thực tế.
•
Bản chất của sự dẫn điện là do phụ gia.
b. Polymer d n do quá trình dopingẫ
•
Doping là quá trình tạo ra bán dẫn loại N hoặc P .
•
Đưa điện tích vào mạch polymer để tăng tính dẫn
điện.
•
Sự phân bố điện tích một cách tương đối qua toàn
mạch polymer.
b. Polymer d n do quá trình dopingẫ
c. Polymer d n đi n thu n.ẫ ệ ầ
•

Bản chất dẫn điện là do giá trị năng lượng miền
cấm (sau này được gọi là Eg) rất nhỏ
•
Giá trị Eg giảm sẽ làm tăng mật độ điện tử trên
miền dẫn, do đó làm tăng tính dẫn thuần của vật
liệu .
3. Cơ chế DẪN ĐIỆN
•
Điện tử π trong nối đôi liên hợp.
•
Quá trình doping.
3. Cơ chế DẪN ĐIỆN
•
Bản chất của dòng điện trong kim loại
•
Bản chất của dòng điện trong chất điện ly
3. Cơ chế DẪN ĐIỆN
3. Cơ chế DẪN ĐIỆN
3. Cơ chế DẪN ĐIỆN
A
4. Ph ng pháp t ng h p ươ ổ ợ
•
Phương pháp điện hóa
- Tạo ra polymer ở dạng phim
trong một bình điện giải
- Chất điện giải :monomer
- Dung môi : dopant hòa tan
trong nước
•
Phương pháp hóa học

- Monomer, dopant và chất oxid hóa (ví dụ: FeCl3) được hòa tan
trong nước hoặc dung môi
- Phản ứng trùng hợp xảy ra cho polymer ở dạng bột
Ứng dụng của polymer dẫn trong dự trữ năng lượng.
Thiết bị điều khiển logic.
Làm điốt.
Thiết bị đổi màu điện tử.
Sensor.
Transitor hiệu ứng trường.
Điốt phát quang.
5. ng d ngứ ụ
5. ng d ngứ ụ
CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN
ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!
Polymer t quá trình dopantừ

Phương pháp thứ nhất: Để đưa các điện
tích vào mạch polymer, hoặc là lấy đi các
điện tử từ nó (quá trình oxy hóa hay còn gọi là
dopant loại p), hoặc là đưa các điện tử vào nó
(quá trình khử hay dopant loại n).

Các polymer có hệ thống điện tử liên hợp
thường có xu hướng nhường điện tử, cho nên
chúng dễ bị oxy hóa bởi các tác nhân oxy hóa
như là I2, FeCl3,…
Polymer t quá trình dopantừ
Polymer t quá trình dopantừ
Polymer t quá trình dopantừ
Họ halogen Thí dụ: Br2, I2, Cl2

Acid Lewis Thí dụ: BF3, PF5, AsF5, SbF5, SO3
Acid proton (acid
chứa H)
Thí dụ: HNO3, H2SO4, HClO4, HF, HCl,
FSO3H
Halide của kim
loại chuyển tiếp
Thí dụ: FeCl3, MoCl5, WCl5, SnCl4, MoF5
Họ amino, các loại
acid sinh học
Thí dụ: glutamic acid, uridylic
acid, protein, enzyme
Các chất hoạt tính
bề mặt
Thí dụ:
dodecylsulfate, dodecylbenzenesulfonate

Polymer Thí dụ: poly (styrenesulfonic acid)