聚吡咯

吡咯的结构
成环的 4 个 C 原子和 N 原子 都是 sp2 杂化， C 原子未参与 杂化的 p 轨道有 1 个电子， N 原子未参与杂化的 p 轨道有 2 个电子，这 5 个轨道都垂直于 五员环的平面，相互平行重叠 形成一个闭合大 π 键，形成pπ共轭体系，削弱了与削弱了它 与 H + 离子的结合，与胺，吡 啶等相比有特殊性。
对于聚吡咯的导电性能的影响
掺杂剂的选择； 反应介质； 理化环境：温度，pH值，以及电流密度等。
聚吡咯的改性
N取代或者β取代：改善聚吡咯的溶解性。 共聚：降低聚吡咯自身的刚性。
选用合适的掺杂剂：如DBSA，TSA，增加亲水 性。
聚吡咯的应用
离子检测，生物材料，防静电材料及光电化学电 池的修饰电极、蓄电池的电极材料。 此外，还可以作为电磁屏蔽材料用于电解电容、 电催化、导电聚合物复合材料等。
聚吡咯的性质
聚吡咯（Polypyrrole）无定型黑色固体，不溶不 熔。 聚吡咯能导电，电导率可达102～103S/cm，拉伸 强度可达50～100MPa及很好的电化学氧化-还原可 逆性。 聚合度会改变内在结构，影响性质。
聚合度的影响
1.随着聚合度的增加，键长减小。
聚合度的影响
2.随着聚合度增大，共轭程度越强，说明这些中心 键的π键特征在增强。这些低聚物的结构在发生变 化，逐渐由芳香式转为醌式结构，越靠近中心部 份，醌式结构成份越大。在聚合物中则几乎完全 为醌式结构。
聚合度的影响
3.随着聚合度的增加，其能隙减小，更容易导电。
导电聚吡咯的制备方式
为了获得更好的导电性，一般要对聚吡咯进行掺杂 （1）化学聚合 在一定的反应介质中 ，采用氧化剂（三价铁，过 硫酸铵）或通过金属有机物的偶联制备。合成工 艺简单，成本低，适合大量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ产。 （2）电化学聚合 在电场作用下，电解含有单体的溶液，采用电极 电位作为聚合反应的驱动力制备获得，一般可以 直接生成膜。
The End 谢谢
聚吡咯
吡咯单体
纯吡咯（pyrrole）单体常温下呈现无色油状液体， 是一种C，N五员杂环，沸点是129.8℃，密度是 0.97g/cm，微溶于水，无毒。 吡咯是具有芳香性的仲胺，可发生亲电取代反应 和加成反应。 吡咯有一定的酸性，因此会形成负离子，但是整 个环可以被质子化，正电荷会出现在氮上。
聚吡咯的导电机理
为什么能导电呢？
PPy结构有碳碳单键和碳碳双键交替排列成的共轭 结构，共轭双键中的2个π电子并没有固定在某个碳 原子上，它们可以从一个碳原子转位到另一个碳原 子上，即具有在整个分子链上延伸的倾向。分子内 的π电子云得重叠产生了为整个分子共有的能带，π 电子类似于金属导体中的自由电子。当有电场存在 时，组成π键的电子可以沿着分子链移动。
吡咯聚合机理
首先氮原子质子化，空位共振到2,5位，作为亲电试 剂与另一个吡咯氮上的电子反应，循环往复。
聚吡咯的性质
聚吡咯（Polypyrrole）无定型黑色固体，不溶不 熔，无毒，有很多良好的性能。 聚吡咯能导电，电导率可达102～103S/cm，拉伸 强度可达50～100MPa及很好的电化学氧化-还原可 逆性。