전도성고분자)

소개

전도성고분자레포트

목차

Ⅰ. Purpose
Ⅱ. Theory
Ⅲ. Experiment
Ⅳ. Data & Result
Ⅴ. Discussion
Ⅵ. Reference

본문내용

Ⅱ. Theory

1. 전도성 고분자 원리

[Band Theory]

원자내의 전자들은 특정한 에너지 준위를 가지고 있으나 원자들의 결합으로 인해 결정격자를 이루게 되면 궤도내의 원자배치가 달라질 뿐 아니라, 원자들 간의 상호작용으로 인하여 전자의 에너지 준위가 분해되어 Quasi-continuous Energy Band를 형성하므로 한 원자에 묶여있던 외부전자는 다른 원자들로부터 자유롭게 움직일 수 있게 된다. 고체의 전도도는 Valence band와 Conduction band 사이의 Band gap(Eg)에 따라 달라진다. 절연체에서는 Valence band와 Conduction band 사이의 에너지 차이가 커서 전자가 여기해도 Conduction band로 올라갈 수 없으나 금속에서는 Band gap이 없기 때문에 두 band 사이의 전자이동이 자유롭게 된다. Band gap이 이들 중간인 경우에는 결정내의 열에너지에 의하여 Valence band의 전자가 hole을 남기고 conduction band로 여기 되는데 이러한 특성을 가진 물질을 본질적 반도체라 한다.
Energy gap이 큰 경우에는 Electron donor로서 Conduction band에 전자를 공유하거나(n-type doping) Electron acceptor를 사용하여 Valence band로부터 전자를 제거하여(p-type doping) 비본질적 반도체를 만들 수 있다. Doping으로 polymeric ion을 만들 때 분자로부터 전자를 제거하기 위한 에너지가 필요한데 이를 Ionization Potential이라 하고 이 값이 작을수록 Doping으로 인한 전도도의 증가가 커진다.

[Free Electron Theory]

모든 원자들은 원작핵과 그 주위를 돌고 있는 음(-)으로 하전 된 전자들로 구성되어 일정한 에너지를 가지고 그에 해당하는 일정 궤도를 돌고 있다. 구리와 같은 금속에는 자유전자가있어 겹쳐진 전자궤도를 통하여 원자들 사이를 자유로이 움직이므로 전도성을 나타내게 된다. 또한 본질적 전도성 고분자인 (SN)x에도 결합에 참여하지 않는 전자가 있으므로 Open electron shell형태를 이루어 전자의 이동이 가능하다.

참고자료

· · 유화중합에서 계면활성제의 기능과 역할, 김중현
· · 고분자 나노 복합재료 , 서울대학교 화학생물공학부 , 윤현석 장정식
· · Fabrication of a Highly Transparent Conductive Thin Film from Polypyrrole(methyl methacrylate) Core/Shell Nanospheres , Jyongsik Jang and Joon hak Oh
· · 나노 고분자, 복합재료 기술 2002. 12 KiSTi
· · 고분자공학1 , 희중당 , 김성철 ,
· · 고분자재료공학 , osswald , 박정기
· · 전도성 고분자 복합체 제조를 위한 신합성 연구 (1) : 다공성정도가 전도성 고분자 복합 체의 전도도에 미치는 영향 , 손석희 박영준 김중현
· · http://www.kps.or.kr/~pht/9-9/000907.htm