Language
Country/Area
No result found
Konduktivitas Listrik Luar Biasa: Bagaimana poliacetylene dipromosikan menjadi" logam plastik "dengan doping?
Polyacetylene (nama IUPAC: polyacetylene) selalu menjadi perwakilan dari polimer organik, dengan unit berulang dengan struktur [C2H2] n.Konsep polimer ini berasal dari polimerisasi asetilena, membentuk rantai panjang dengan ikatan rangkap bergantian.Di bidang ini, poliacetylene dianggap sangat penting, karena penemuannya tidak hanya mengungkap pintu untuk penelitian tentang polimer konduktif organik, tetapi juga menarik perhatian besar untuk konduktivitas tinggi setelah doping.Penemuan ini telah menarik minat yang terangsang dalam penerapan senyawa organik dalam mikroelektronika, terutama semikonduktor organik, dan dianugerahi Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 2000.
Konduktivitas yang lebih baik dari polyacetylene telah memungkinkan bahan ini untuk berkembang menuju ringan dan proses yang dapat diproses, dan diharapkan menjadi bahan yang ideal untuk "logam plastik".
Struktur poliacetylene terbentuk dari atom karbon, dengan ikatan tunggal dan rangkap secara bergantian antara satu sama lain;Polimer ini dapat mengontrol sintesis CIS atau isomer trans dengan mengubah suhu reaksi.Meskipun rantai utama poliacetylene memiliki sifat terkonjugasi, ikatan karbon-karbonnya tidak sepenuhnya sama, tetapi ada pergantian ikatan tunggal dan rangkap yang jelas.Untuk penerapan poliacetylene, ketidakstabilannya di udara dan kesulitan dalam pemrosesan, kemungkinan komersialisasi terbatas.
Sejarah poliasetilena
Dalam penelitian awal tentang poliacetylene, polimer asetilena yang dilaporkan paling awal adalah "cuprene", yang mempengaruhi penelitian kemudian di bidang ini.Pada tahun 1958, Giulio Natta pertama -tama mensintesis poliasetilena linier, polimer dengan berat molekul tinggi dan kristalinitas tinggi, tetapi menarik sedikit perhatian karena sensitivitas udara yang mematikan.
Eksperimen Shirakawa et al.Penemuan ini menjadikan poliacetylene tonggak penting dalam bahan konduktif organik.Dengan perbaikan dan penelitian lebih lanjut, para ilmuwan menemukan bahwa cis-poliasetilena memiliki konduktivitas yang lebih baik daripada trans-poliasetilena, dan penggunaan dopan lainnya seperti ASF5 dapat lebih meningkatkan konduktivitas, bahkan mencapai tingkat yang dekat dengan tembaga.Tidak sampai tim peneliti Hideki Shirakawa menemukan bahwa poliasetilena linier dapat dikonversi menjadi film perak, dan nilai konduktivitas poliacetylene diakui kembali hingga saat ini.
Sintesis dan Doping
Ada banyak metode untuk sintesis poliacetylene, yang paling umum adalah polimerisasi gas asetilena melalui katalis Ziegler-Natta.Konfigurasi dan kondisi katalis yang berbeda memungkinkan para ilmuwan untuk secara akurat mengontrol struktur dan sifat polimer.Selain itu, poliacetylene juga dapat disintesis oleh siklik open rantai terbuka (ROMP), yang memberikan kemungkinan untuk pengenalan zat fungsional selanjutnya.
Selama proses doping poliacetylene, dengan mengeksposnya ke uap senyawa yang menerima elektron, konduktivitas akan meningkat secara dramatis, yang berarti bahwa polimer akan mengikuti arah teknologi elektronik yang muncul.
Misalnya, dopan tipe-p seperti BR2, I2, dll. Dapat secara efektif meningkatkan konduktivitas poliacetylene, menghasilkan pembentukan kompleks transfer muatan.Dengan diperkenalkannya dopan tipe-N seperti lithium, natrium dan kalium, meskipun peningkatan konduktivitasnya tidak sejelas doping tipe-p, studi yang sesuai juga sedang berlangsung.
Properti dan Aplikasi Polyacetylene
Struktur dan sifat poliacetylene sangat bergantung pada kondisi sintesis, yang dapat memperoleh rasio CIS ke trans yang berbeda pada suhu yang berbeda.Konduktivitas film poliacetylene telah banyak berubah tanpa doping, dan bahkan lebih menakjubkan setelah doping.
Meskipun poliacetylene memiliki konduktivitas yang baik pada suhu kamar, fleksibilitas dan konduktivitasnya akan sangat berkurang setelah menghubungi udara, dan bahkan oksidasi akan terjadi.
Oleh karena itu, meskipun polyacetylene diharapkan memainkan peran dalam elektronik dan aplikasi sains material lainnya, aplikasi komersial saat ini tidak jelas karena kesulitan ketidakstabilan dan pemrosesannya sendiri.Para peneliti dapat mengalihkan perhatian mereka ke polimer konduktif lainnya, seperti polythiophene, polianiline, dll.
Apakah kesulitan dan tantangan ini berarti bahwa di masa depan, polyacetylene masih dapat menembus keterbatasannya dan memberi kita kemungkinan aplikasi baru?
