聚二茂鐵基吡咯導(dǎo)電材料

二茂鐵被廣泛引入到多種導(dǎo)電電活化聚合物 (CEPs)，主要是由于二茂鐵基的存在給這類導(dǎo)電材料提供了有效的氧化屬性，例如包含二茂鐵基團(tuán)的CEPs 已經(jīng)被用作離子傳感器、微生物傳感器規(guī)、氧化還原導(dǎo)體、Langmuir-Blodgett膜、自支撐氧化還原活性膜以及電催化劑等。

聚吡咯盡管具有較大的共軛體系而賦予它較好的導(dǎo)電性能，但相對價格廉潔且易合成的導(dǎo)電聚苯胺而言，聚吡咯的應(yīng)用相對遜色。但是，由于吡咯分子結(jié)構(gòu)的特殊性，在吡咯環(huán)上通過化學(xué)方法容易引入其它特殊官能團(tuán)，結(jié)合自身良好的導(dǎo)電性能，可以合成具有氧化還原活性的導(dǎo)電材料。Chen等首先合成了兩種單體，然后經(jīng)電化學(xué)方法在鉑電極上聚合得到了兩種聚合物。薄膜的電導(dǎo)率為0.12S/cm，比相同條件下的聚吡咯電導(dǎo)率(16.8S/cm)低，二茂鐵大環(huán)的空間排列效應(yīng)很可能破壞了聚合物的共軛程度，從而降低了它的電子傳導(dǎo)性；薄膜結(jié)構(gòu)式的電導(dǎo)率為0.173S/cm。另外，兩聚合物的循環(huán)伏安測試表明與吡咯和二茂鐵的氧化還原耦合相似。它們的這些物理和化學(xué)性質(zhì)都可能使它們成為良好的電化學(xué)催化劑。

二茂鐵導(dǎo)電材料的有關(guān)學(xué)者等通過吡咯與二茂鐵甲醛縮合反應(yīng)合成了含茂類金屬的共軛高分子聚PPDFcE及其前聚物聚IPPDFcA。用質(zhì)子化、碘摻雜方法處理的PPDFcE的結(jié)果不理想，電導(dǎo)率仍停留在10-7數(shù)量級上。可能是由于PPDFcE的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，電子離域趨勢較低，普通碘摻雜對在聚合物中產(chǎn)生的載流子作用不大。但通過TCNQ分子進(jìn)行摻雜后聚合物的電導(dǎo)率可提高到10-2S/cm，可能是由于聚合物上的二茂鐵基團(tuán)與TCNQ分子間形成的電荷轉(zhuǎn)移型絡(luò)合物，大大改善了分子上載流子的密度和流動性，從而提高了聚合物的電導(dǎo)率。