پایان نامه پلیمرهای رسانا (پلیمرهای هادی)

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه پلیمرهای رسانا (پلیمرهای هادی) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:38

پایان نامه کارشناسی
شیمی کاربردی

فهرست مطالب:

چکیده    1
پلیمرهای رسانا (پلیمرهای هادی)    2
رسانایی الکتریکی چیست؟    5
چه چیزی یک ماده را رسانا می کند؟    8
پلیمرهای هادی / رسانا- گزارش    9
کاربردهای پلیمرهای رسانا    13
ساخت و فرآوری    14
مکانیزم ضریب هدایت پلیمر ـ نقش تغلیظ    17
الکترون مولکولی ـ تئوری انتقال    29
پلیمرهای Electroluminescent ـ نسل دوم پلیمرهای رسانا    32
از فیزیک های سیلیکون تا الکترونیک های مولکولی    34

چکیده
ما از پلیمرها استفاده می¬کردیم ـ که پلاستیک است ـ که به نحوی در نقش مخالف فلزات ظاهرشوند. این پلیمرها با عایق مجزا شده و الکتریسیته راهدایت نمی کنند. سیم های الکتریکی با پلیمرها پوشش داده می شوند تا آنها ـ و ما را ـ از اتصال کوتاه حفظ کنند.
پیش از این، در سال 1974 در نتیجه تهیه یک فیلم نقره فام توسط Shirakawa و Co-workers از استیلن، با استفاده از یک کاتالیست Ziegler-Natta، پلی استیلن به عنوان یک پودر سیاه شناخته شده بود (K.Ziegler and G.Natta برنده جایزه نوبل در شیمی 1966). اما با وجود ظاهر فلزی¬اش یک هادی نبود. به هر حال، در 1977، Shirakawa، MacDiarmid و Heeger کشف کردند که اکسیداسیون فیلم¬های پلی استیلن با کلر، برم یا بخار ید؛ این فیلم ها را 109 برابر رساناتر از حالت معمول¬شان می سازد.



پلیمرهای رسانا (پلیمرهای هادی)
«Conductive Polymers»
آکادمی علوم Royal Swedish تصمیم گرفت تا جایزه نوبل شیمی سال 2000 به سه دانشمندی بدهد که برای پیشرفت پلیمرهای رسانای الکتریکی انقلاب کرده¬اند:
پروفسور Alan J. Heeger: دانشگاه کالیفرنیا در سانتاباربارا، USA
پروفسور Alan G. macDiarmid: دانشگاه پنسیلوانیا، USA
پروفسور Shirakawa: دانشگاه Tsukuba، ژاپن
این افراد «برای کشف و توسعه پلیمرهای رسانای الکتریکی» این جایزه ارزشمند را بردند. این انتخاب به واسطه موقعیت علمی مهم آن و همچنین کاربردهای عملی و توسعه رشته های مختلف علمی بین شیمی و فیزیک صورت گرفت.
پلیمرهای رسانا ـ یک کشف غافلگیرانه
ما از پلیمرها استفاده می¬کردیم ـ که پلاستیک است ـ که به نحوی در نقش مخالف فلزات ظاهرشوند. این پلیمرها با عایق مجزا شده و الکتریسیته راهدایت نمی کنند. سیم های الکتریکی با پلیمرها پوشش داده می شوند تا آنها ـ و ما را ـ از اتصال کوتاه حفظ کنند.
با این حال Alan J. Heeger و Alan G.MacDiarmid این نظریه را با کشفشان تغییر داده‌اند که یک پلیمر پلی استیلن می تواند تقریباً همانند یک فلز رسانا باشد.
پیش از این، در سال 1974 در نتیجه تهیه یک فیلم نقره فام توسط Shirakawa و Co-workers از استیلن، با استفاده از یک کاتالیست Ziegler-Natta، پلی استیلن به عنوان یک پودر سیاه شناخته شده بود (K.Ziegler and G.Natta برنده جایزه نوبل در شیمی 1966). اما با وجود ظاهر فلزی¬اش یک هادی نبود. به هر حال، در 1977، Shirakawa، MacDiarmid و Heeger کشف کردند که اکسیداسیون فیلم¬های پلی استیلن با کلر، برم یا بخار ید؛ این فیلم ها را 109 برابر رساناتر از حالت معمول¬شان می سازد.
عملیات با هالوژن در مقایسه با تغلیظ نیمه هادی¬ها «doping (تغلیظ)» نامیده شد. شکل «deped» از پلی‌استیلن رسانایی 105 زیمنس برمتر دارد، که از هر رسانایی پلیمر شناخته شده قبلی بیشتر بود. به عنوان مقایسه، تفلون رسانایی 10-16sm-1 و نقره و مس 108sm-1 دارند.
یک خصوصیت کلیدی پلیمر رسانا حضور زنجیرهای دوتایی درهم آمیخته در امتداد چارچوب پلیمر است. در پیوستگی، زنجیرهای بین اتم¬های کربن به طور یک در میان، تکی و دوتایی هستند. هر زنجیر یک «سیگمای» (Sigma-) موضعی را شامل می‌شود که اتصال شیمیایی قوی را شکل می دهد. علاوه بر این، هر اتصال دوتایی نیز یک اتصال «پی» (Pi-) موضعی کمتر قوی شده را دربرمی¬گیرد که ضعیف¬تر است. در هر صورت، پیوستگی برای ساختن پلیمر به عنوان ماده رسانا کافی نیست و این همان چیزی است که dopant انجام می دهد.
حامل های بار به شکل الکترون های اضافی یا حفره های (holes) اجباری درون مواد تزریق می شوند. یک حفره مکانی است که یک الکترون مفقود است. وقتی چنین حفره ای توسط پرش الکترون از موقعیت همسایه پر می‌شود، یک حفره جدید به وجود می¬آید و به همین ترتیب، بار مجاز فاصله طولانی را مهاجرت می کند.