光导电高分子

载流子可以是电子、空穴、或者为正负离子。严格来讲，绝大多数有机材料都具有光导现象，然而，只有那些光导电现象显著，电导率受光照影响大的高分子材料才具有应用意义，被称为光导电高分子材料。具有明显光导电性质的聚合物有以下几种类型：主链共轭型聚合物、侧链共轭型聚合物、聚多环芳香胺类以及由电子给予体和电子接受体组成的电荷转移络合物型高分子。有机光导电高分子中最著名的是聚乙烯咔唑及其衍生物与三硝基芴的电荷转移络合物。根据载流子的特性可以将光导电高分子分成p-型(空穴型)和n-型(电子型)光导电高分子。与无机光导电体相比，高分子光导体具有成膜性好，容易加工成型，柔韧性好的特点。光导电高分子材料在静电复印、有机太阳能电池、电子照相和信息记录等方面具有重要意义。光导电高分子材料还可以用于特殊光敏二极管和光导摄像管的研制。2100433B

导电高分子复合型导电高分子

复合型导电高分子是将各种导电性物质以不同的加工工艺填充在聚合物基体中构成的材料。其中，填充材料提供了材料的导电性能，而聚合物基体则是将导电填料粘合在一起并提供材料的加工性能。作为基体的高分子材料的性能对于复合型导电高分子材料的机械强度、耐热性、耐老化性都有十分重要的影响。因此，在实际应用中，需要根据使用要求、制备工艺、来源、价格等因素选择合适的高分子基体材料，常用的基体材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、酚醛树脂等。导电填料在复合型导电高分子材料中起到了提供载流子的作用，其用量、性质与分散形态都直接决定了材料的导电性能，常用的导电填料有炭黑、碳纳米管、石墨烯、金属及金属氧化物。当导电填料浓度较低时，无法互相接触形成载流网络，因而导电率很低并且随导电填料浓度增加上升缓慢；当导电填料浓度达到形成载流网络的临界值时，导电率迅速上升，这一临界值称为复合材料的渗流阈值；当导电填料浓度大于渗流阈值后，导电率基本不再发生变化。

复合型导电高分子具有制备简便的特点，是市场上应用最广泛的导电高分子材料，由于现如今结构型导电高分子的性能与机理研究未能达到大规模使用的程度，研究复合型导电高分子的制备工艺以提高导电率仍然具有重要的实际意义。

导电高分子结构型导电高分子

结构型导电高分子又称本征型导电高分子，其分子结构含有共轭的长链结构，双键上离域的π电子可以在分子链上迁移形成电流，使得高分子结构本身固有导电性。在这类共轭高分子中，分子链越长，π电子数越多，电子活化能越低，即电子更容易离域，则高分子的导电性越好。

但是在的实际运用过程中，由于其稳定性不够良好，特别是掺杂材料在空气中的氧化稳定性以及加工成形性和机械性能的问题。因此并没有大规模的使用， 还在研发阶段。

根据分子的导电机理可以从以下两个方面提高其导电率 ：

①合成具有大型离域π键的分子结构

理论和实验都已证明，π键的数目越多，离域程度越大，共轭结构的导电性能越好，因此从分子结构出发，增强高分子固有的导电性能是一种理想的方案，也吸引了许多科学家朝着这个方向进行研究。此外，改善生产工艺，制备分子量更大、结构更规整的高分子材料也是提高其导电性能的重要手段。

②对共轭结构进行化学掺杂

虽然导电高分子具有共轭的分子结构，但是π电子未受激发时仍然难以在分子链上迁移，导电性能并不是非常理想。因此，利用掺杂的方法在高分子链上引入对阴离子（p- 型掺杂）或对阳离子（n-型掺杂）来降低能垒，使电子更容易迁移也是增强高分子材料导电性能的有效途径。常用的掺杂剂有碘、五氟化砷、六氟化锑、高氯酸银等等，掺杂剂与共轭结构的摩尔比（掺杂剂/-C=）一般为0.01%～2%之间，并且随着掺杂比例的增加，材料的导电性能会先上升，当掺杂剂饱和之后，材料的导电性能不再变化。因此，寻找合适的掺杂剂并与导电高分子进行合理地掺杂将是重要的研究方向。

高分子，是由大量分子聚合而成。导电高分子材料是具有导电性的一类聚合材料，可以是本身具有导电功能或掺杂其他材料后也具有导电功能的一种聚合物材料，也可以通过填充复合材料，表面混合或层压普通聚合物材料和各种导电材料获得导电性。