Cтраница 3
Электропроводящие полимеры - - органические полупроводники - это обширный класс материалов, характерной особенностью которых является наличие системы сопряженных двойных связей с делокализованными л-электро-нами. В настоящее время синтезировано большое число электропроводящих полимеров с сопряженными двойными связями. Как показали исследования эффекта Холла, в электропроводящих полимерах возможна как электронная, так и дырочная электрическая проводимость. Имеют место и другие механизмы электрической проводимости полимеров, обусловленные присутствием комплексов с переносом заряда, наличием в макромолекуле атомов металлов. [31]
Иозефовича) на основе полифениленаминов и их производных получены электропроводящие полимеры важного практического значения, способные вступать в реакции ионного обмена и окислительно-восстановительные, не теряя при этом высокой электрической проводимости. Это позволило успешно использовать их для получения миниатюрных аккумуляторов высокой удельной емкости. [32]
По степени дисперсности, определяющей износостойкость наполненных вулканизатов, волокнистое углеродное вещество занимает промежуточное положение между низкодисперсными и высокодисперсными сажами. По зольности, содержанию влаги, оптической плотности бензилового экстракта и другим показателям волокнистое углеродное вещество полностью соответствует требованиям для саж, а по уровню структурированности ( наличию первичных и вторичных агрегатов) имеет более высокие показатели, чем самые высокоструктурированные сажи, применяющиеся для электропроводящих полимеров. По величине электропроводности каучуковые вулканизаты с волокнистым углеродным веществом в 106 раз превосходят те же материалы с сажами в качестве наполнителя. [33]
Полимеры с электрической проводимостью, обусловленной их структурой, обычно относят к полупроводниковым материалам. Для электропроводящих полимеров данного типа характерно то, что повышение температуры вызывает снижение удельного сопротивления полимера часто по экспоненциальному закону. Такое же изменение электрического сопротивления наблюдается у электропроводящих полимеров при действии на них различных излучений. Отметим, что указанные закономерности были открыты на органических соединениях. [34]
Хиноны являются одними из наиболее распространенных олефиновых соединений технического углерода на поверхности углеродных частиц. Ход описываемых реакций определяется содержанием функциональных групп, степенью ненасыщенности связующего и поверхности порошка. Подчеркнем, что роль функциональных групп в формировании структуры и свойств электропроводящих полимеров может проявиться лишь при достижении определенного их содержания на 1 м2 поверхности порошка или на 1 моль связующего. Кислородные и другие комплексы на поверхности углерода вызывают избирательную адсорбцию компонентов из растворов. Так, хинонные группы ускоряют предпочтительную адсорбцию бензола. Фиксированный на ненасыщенных связях кислород, не дающий кислых реакций, в ряде случаев вообще не влияет на адсорбцию паров бензола. [35]
Межмолекулярные переходы становятся более интенсивными при повышении давления, под действием ионизирующей радиации, при введении в пирополимеры металлов и галогенов. Дополнительная возможность таких переходов появляется при ориентации полимерных полупроводников. Так, увеличение степени вытяжки волокон из ПАН от 2 до 25 приводит к росту электрической проводимости примерно на порядок. Кристаллизация полиацетиленов и продуктов термообработки диэтилбензола также сопровождается увеличением проводимости. Путем термообработки получены электропроводящие полимеры с полупроводниковыми свойствами из ПАН, полифенила, поливинилиденхлорида и других полимеров. [36]
В том и другом случае уже в ближайшее время можно ожидать появления электропроводящих полимеров с высокой фотоэлектрической чувствительностью в разных областях спектра, а может быть, и с другими интересными свойствами, например способностью преобразовывать лучистую энергию в электрическую с высоким КПД. Применение полимерных полупроводников перспективно для фотоэлектрических генераторов. Производству таких генераторов на сегодня мешает высокая стоимость: по данным американских ученых, 1 кВт - ч такой электроэнергии стоит 20 - 30 долларов - из-за весьма высокой стоимости монокристаллических солнечных элементов. Так, в Японии планируется построить солнечную электростанцию с использованием электропроводящих полимеров мощностью 1000 кВт, в США и ФРГ также планируется строительство подобных электростанций. Отметим, что уже в 1979 г. фирма Телефункен разработала гибкую солнечную батарею, состоящую из 30 тыс. полимерных элементов; мощности батареи ( 1 кВт) вполне достаточно, чтобы вскипятить, воду, разогреть пищу, побриться, зарядить фонарь и осуществить питание радиоприемника. [37]