In der vorliegenden Arbeit wird erstmals ueber elektrochemische in situ
Messungen zur Temperaturabhaengigkeit der Leitfaehigkeit von intrinsisch
leitenden Polymeren berichtet.
Die Leitfaehigkeit von metallischen Leitern nimmt mit der Temperatur ab.
Dafuer sind die mit der Temperatur groesserwerdenden Phononenschwingungen
im Festkoerper verantwortlich. Bei Halbleitern nimmt die Leitfaehigkeit mit
steigender Temperatur zu, weil mehr Ladungstraeger freigesetzt werden. Die
Leitfaehigkeit von intrinsisch leitenden Polymeren wird mit dem Polaron-/
Bipolaron-Modell erklaert, welches sich im wesentlichen auf Elemente des
Halbleitermodells stuetzt. Daher wird auch bei intrinsisch leitenden
Polyeren eine zunehmende Leitfaehigkeit mit steigender Temperatur erwartet.
Die verschiedenen elektrochemischen Herstellungsverfahren, die sich in ihrem
E-t-Verlauf unterscheiden, ergaben, dass man leitfaehiges Polyanilin nach
allen drei Verfahren, jedoch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, erhaelt.
Polyindolin bildet sich nur bei der potentiodynamischen Abscheidung in
akzeptabler Qualitaet. Bei der potentiostatischen und der Potential-Sprung-
Methode tritt offensichtlich schon waehrend der Herstellung die irreversible
anodische Oxidation des Polymers auf.
Die Messungen zur Zeitabhaengigkeit der Leitfaehigkeit, die als Grundlinie
fuer die T-Abhaengigkeitsmessugen erforderlich waren, ergaben in allen
Experimenten eine Abnahme der Leitfaehigkeit mit der Zeit. Bei Polyanilin
nahmen die Leitfaehigkeiten bei den drei Herstellungsverfahren unter-
schiedlich schnell ab. Bei Polyindolin scheint die zeitabhaengige Verlauf
der Leitfaehigkeit vom Herstellungsverfahren unabhaengig zu sein.
Bei Polyanilin und Polyindolin nimmt die Leitfaehigkeit mit der Temperatur
zu. Der LF-T-Verlauf beschreibt dabei eine e-Funktion. Die Auswertung ergibt
Aktivierungsenergien fuer die Freisetzung von Ladungstraegern, die im Bereich
von 0,2 bis 0,5 eV liegen. Der Vergleich mit spektroskopischen Daten (UV-vis,
IR) in der Literatur zeigt, dass zwischen 0,5 eV und 1,5 eV elektronische
Uebergaenge beobachtet worden sind, deren Intensitaet mit zunehmender
Leitfaehigkeit der Polymerfilme steigt, und die man deshalb als Aktivierungs-
energien der Leitfaehigkeit interpretiert.
Oberhalb einer bestimmten Temperatur (Polyanilin: 80 Grad C, Polyindolin:
65 Grad C) bricht die Leitfaehigkeit schnell zusammen. Dies ist auf einen
thermischen Abbau des Polymers zurueckzufuehren. Bei beiden Polymeren
veraendern sich die zyklischen Voltamogramme, die das Redoxverhalten der
Polymere wiedergeben, ab den o.g. Temperaturen sprunghaft. Bei Polyanilin
tritt ein neuer Peak auf, den ich als Oxidationspeak eines Abbauproduktes
interpretiere. Eine genaue Identifizierung des Abbauproduktes ist mit den
zur Verfuegung stehenden Methoden nicht moeglich gewesen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:ch1-199600146 |
| Date | 22 August 1996 |
| Creators | Probst, Matthias |
| Contributors | TU Chemnitz, Fakultät für Naturwissenschaften |
| Publisher | Universitätsbibliothek Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:masterThesis |
| Format | text/html, text/plain, application/postscript, application/postscript, application/postscript, application/zip |
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