聚吡咯是一種常見的導電聚合物。純吡咯單體常溫下呈現無色油狀液體,是一種C,N五元雜環分子,沸點是129.8℃,密度是0.97g/cm3,微溶于水,無毒。
純吡咯單體常溫下呈現無色油狀液體,是一種C,N五元雜環分子,沸點是129.8℃,密度是0.97g/cm,微溶于水,無毒。
性質:研究和使用較多的一種雜環共軛型導電高分子,通常為無定型黑色固體,以吡咯為單體,經過電化學氧化聚合制成導電性薄膜,氧化劑通常為三氯化鐵、過硫酸銨等。或者用化學聚合方法合成,電化學陽極氧化吡咯也是制備聚吡咯的有效手段。是一種空氣穩定性好,易于電化學聚合成膜的導電聚合物,不溶不熔。它在酸性水溶液和多種有機電解液中都能電化學氧化聚合成膜,其電導率和力學強度等性質與電解液陰離子、溶劑、pH值和溫度等聚合條件密切相關。導電聚吡咯具有共軛鏈氧化、對應陰離子摻雜結構,其電導率可達102~103S/cm,拉伸強度可達50~100MPa及很好的電化學氧化-還原可逆性。導電機理為:PPy結構有碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替排列成的共軛結構,雙鍵是由σ電子和π電子構成的,σ電子被固定住無法自由移動,在碳原子間形成共價鍵。共軛雙鍵中的2個π電子并沒有固定在某個碳原子上,它們可以從一個碳原子轉位到另一個碳原子上,即具有在整個分子鏈上延伸的傾向。即分子內的π電子云的重疊產生了整個分子共有的能帶,π電子類似于金屬導體中的自由電子。當有電場存在時,組成π鍵的電子可以沿著分子鏈移動。所以,PPy是可以導電的。在聚合物中,吡咯結構單元之間主要以α位相互聯接,當在α位有取代基時聚合反應不能進行。用電化學氧化聚合方法可以在電極表面直接生成導電性薄膜,其電導率可以達到102S/cm,且穩定性好于聚乙炔。聚吡咯的氧化電位比其單體低約1V左右。聚吡咯也可以用化學摻雜法進行摻雜,摻雜后由于反離子的引入,具有一定離子導電能力。聚吡咯除了作導電材料使用,如作為特種電極等場合外,還用于電顯示材料等方面,作為線性共軛聚合物,聚吡咯還具有一定光導電性質。小陰離子摻雜的聚吡咯在空氣中會緩慢老化,導致其電導率降低。大的疏水陰離子摻雜的聚吡咯能在空氣中保存數年而無顯著的變化。