导电聚合物

导电聚合物(Conductive polymer)，更精确的说是本征导电聚合物(intrinsically conductive polymer，缩写：ICP)是一种具导电性的高分子聚合物，又称导电塑胶与导电塑料。最简单的例子是聚乙炔。这样的化合物可以具有金属导电性或者可以是半导体。导电聚合物的最大的优点是它们的可加工性，主要是由于分散系。导电聚合物通常不是热塑性塑料，也就是说，它们不是可以热成型。但是，与绝缘聚合物一样，它们是有机材料。

当高分子结构拥有延长共轭双键，离域π键电子不受原子束缚，能在聚合链上自由移动，经过掺杂后，可移走电子生成空穴，或添加电子，使电子或空穴在分子链上自由移动，从而形成导电分子。常见的导电聚合物有: 聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚对苯乙烯，以及它们的衍生物。

发展历史

赫尔曼·施陶丁格在1920年确立了高分子聚合物的概念。

华莱士·卡罗瑟斯1935年在杜邦公司发明了耐纶的聚合反应。

第一个高导电性的有机化合物是在电荷转移配合物。在1950年代，研究人员报告说，多环芳香族化合物形成的半导电荷转移配合物的盐与卤素。在1954年，研究人员在贝尔实验室和其他地方报道的有机电荷传输配合物的电阻低至8欧姆-厘米。在1970年代初期，研究人员展示了四硫富瓦烯的盐显示出几乎有金属导电性，而其超导电性被展示在1980年。对于电荷转移盐的广泛研究一直持续到今天。虽然这些化合物在技术上并不是聚合物，但是这表明有机化合物可以导电。尽管有机导体在以前有断续的被讨论，这个领域被特别激励是由于跟随着BCS理论的发现而来的超导现象的预测。

卡尔·齐格勒和居里奥·纳塔在聚合反应的催化剂研究上作出很大贡献，因此共同获得1963年诺贝尔化学奖。

保罗·弗洛里发究出近代高分子聚合物理论，贡献巨大，于1974年诺贝尔化学奖。

虽然大多数的量子领域操作是小于100纳米的尺度，但是，“分子”电子过程可以在宏观尺度上集体表现。例子包括量子穿隧效应，负阻，声子辅助跳频和极子。在1977年，白川英树、艾伦·麦克德尔米德和艾伦·黑格报告了在掺碘的氧化聚乙炔有类似的高导电率。因为在导电聚合物领域也就是共轭聚合物有开创性的发现，他们共同获得2000年诺贝尔化学奖。自从1980年代后期，有机发光二极管（OLED）已成为导电聚合物的一个重要应用^[1]。

机制

当聚合物之单体重复连接时，因为π电子轨域相互影响，使能带变小，因此可以达到半导体，甚至导体的性质。另外由于共振结构，比起一般聚合物可以耐高温，并且拥有光电性质，像是导电率、电容率^[2]。

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