《導電聚合物吡咯的導電機理及導電性能的研究》是依託南京師範大學，由戴亞飛擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：導電聚合物吡咯的導電機理及導電性能的研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：戴亞飛
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聚吡咯(Polypyrrole,PPy)是研究和使用較多的一種導電高分子聚合物。由於它獨特的力、光、電的特性使得它被廣泛套用於感測器、太陽能電池、醫學材料以及納米材料中。然而由於目前對PPy導電機理的理解還存在爭議，影響導電性能的因素還不十分明確,因此聚吡咯的套用效率難以提高。理論方面要明確聚吡咯的導電機理必須對吡咯長鏈、支鏈以及多鏈系統進行研究。但目前由於計算能力的限制,常用的第一性原理對長鏈系統的模擬無能為力。本課題擬採用第一性原理與經典蒙特卡羅相結合的方法對吡咯長鏈、支鏈以及多鏈系統進行模擬,通過分析吡咯的幾何結構以及電子結構，進一步理解其導電機理。在此基礎上,將靜態電子結構模擬與動態的電荷輸運模擬相結合,研究不同條件下載流子在聚吡咯鏈內以及鏈間的輸運情況,分析影響導電性能的因素,為提高聚吡咯的實際套用效率提供理論依據。
結題摘要
本課題採用第一性原理，研究了中性態吡咯短鏈、長鏈的基態以及激發態的幾何結構。在此基礎上，通過計算氧化態吡咯電子能級結構以及電荷在鏈上的分布，分析了氧化態吡咯的導電機理，研究了吡咯鏈上載流子的性質。另外，根據第一性原理的計算結果，建立了中性態聚吡咯單鏈以及多鏈的勢模型，並採用該勢模型，結合自適應煺火蒙特卡羅方法，研究了中性態吡咯多鏈巨觀系統的熱力學性質。
