急问一个化学原理问题....

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 09:00:36
有一种导电塑料,说是加了碘进去他的导电性就提高了10^9倍.为什么加了碘进去塑料就由不导电变得导电了,而且还提高了这么多倍??

聚乙炔是由碳原子和氢原子组成的,其中的碳原子利用两个电子与旁边的碳原子结合(双键结合),另一个电子与相反方向的碳原子结合(单键结合),剩下的一个电子与氢原子结合,聚乙炔就是由无数个这种结构组成的。与普通的塑料相比,碳原子由双键和单键交替组成的塑料,具有电子容易流动的性质,如果在其中加入碘等杂质,电子就会被杂质吸引,电子原来所在的位置就会出现空洞。于是,其他电子就会先后流动起来,以弥补这些空洞,从而产生了电流。

聚乙炔本身有微弱的导电性,和石墨导电原理相似,因为分子间形成了大π键。
掺杂有两种情况:
1,掺入碘单质等,分子间形成了空穴,可以空穴导电,导电性初期随着掺杂浓度升高而升高,某比例达到峰值,然后开始下降。
2,掺入钠等活泼金属,分子间出现了多余的自由电子,可以导电,导电性随着掺杂浓度提高始终提高。
这种掺杂有机物具有半导体的某些特性,被称为半导体有机物。

塑料导电改性就是采取一定措施降低体积电阻或表面电阻,使塑料本身具有导电性或使电荷在塑料中很快泄漏。导电性塑料主要有两大类,一类是指高分子本身有导电性或经化学掺杂后具有导电性,这种材料称结构型导电高分子材料。1977年日本筑波大学白川英树、美国宾夕法尼亚大学AlanGMacDi armid和美国加利福尼亚大学的AlanJHeeger用碘或五氟化砷掺杂聚乙炔,使其电导率提高12个数量级,发现高分子具有导电功能,在其后的短时间里,相继开发出了一系列新型导电高分子材料,如聚噻吩、聚吡咯、聚噻唑等。这3人也因此获得了2000年诺贝尔化学奖。另一类是复合型导电高分子材料,是指在高分子材料中加入导电性填料或在表面形成导电膜,通过复合而形成导电性塑料。目前90%以上导电塑料属于复合型。

聚乙炔