Semiconducting Polymers pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Hutten, Paul F. Van 编

出品人:

页数:768

译者:

出版时间:2007-1

价格:$ 400.00

装帧:HRD

isbn号码:9783527312719

丛书系列:

图书标签:

Semiconducting Polymers
Organic Electronics
Polymer Chemistry
Materials Science
Thin Film Transistors
Organic Photovoltaics
Conductive Polymers
Polymer Physics
Charge Transport
Device Fabrication

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具体描述

The field of semiconducting polymers has attracted many researchers from a diversity of disciplines. Printed circuitry, flexible electronics and displays are already migrating from laboratory successes to commercial applications, but even now fundamental knowledge is deficient concerning some of the basic phenomena that so markedly influence a device's usefulness and competitiveness. This two-volume handbook describes the various approaches to doped and undoped semiconducting polymers taken with the aim to provide vital understanding of how to control the properties of these fascinating organic materials. Prominent researchers from the fields of synthetic chemistry, physical chemistry, engineering, computational chemistry, theoretical physics, and applied physics cover all aspects from compounds to devices. Since the first edition was published in 2000, significant findings and successes have been achieved in the field, and especially handheld electronic gadgets have become billion-dollar markets that promise a fertile application ground for flexible, lighter and disposable alternatives to classic silicon circuitry. The second edition brings readers up-to-date on cutting edge research in this field.

塑料光明的未来：导电聚合物的革命性潜力书名：《塑料光明的未来：导电聚合物的革命性潜力》作者：[在此处填写作者姓名] 出版社：[在此处填写出版社名称] 出版日期：[在此处填写出版日期] --- 内容简介：在二十一世纪的材料科学领域，我们正站在一个激动人心的十字路口。长期以来，塑料和聚合物一直被视为绝缘体，是电子世界的“旁观者”。然而，随着“导电聚合物”这一新兴领域的崛起，这一固有的界限正在被彻底打破。本书《塑料光明的未来：导电聚合物的革命性潜力》，正是深入探讨这一材料范式转变的权威指南。它详尽地揭示了这些“电子化的塑料”是如何从实验室的奇思妙想，发展成为驱动下一代电子设备、能源存储乃至生物医学创新的核心力量。本书并非一本晦涩难懂的纯粹化学教科书，而是一部面向材料科学家、电子工程师、化学家以及对未来技术抱有热情的读者的综合性著作。它以严谨的科学态度，结合生动的应用案例，系统地勾勒出了导电聚合物从基础理论到尖端应用的完整版图。第一部分：从绝缘到导电的本质飞跃导电聚合物（Conductive Polymers，CPs）的魔力源于其独特的分子结构。本书开篇即深入浅出地剖析了聚合物链上的共轭结构（Conjugated Systems）是如何赋予材料半导体乃至金属般的电学特性。我们首先聚焦于早期里程碑式的发现，如聚乙炔（Polyacetylene）的电掺杂（Doping）机制，这为后续的材料设计奠定了理论基础。详细阐述了不同类型的核心导电聚合物家族，包括聚苯胺（Polyaniline, PANI）、聚吡咯（Polypyrrole, PPy）和基于噻吩（Thiophene）的衍生物（如PEDOT:PSS）。我们不仅仅停留在描述其化学结构，更着重分析了掺杂过程（化学掺杂与电化学掺杂）对聚合物的电荷载流子浓度、能带结构（Band Structure）和电导率的精确调控能力。通过详尽的电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）数据分析，读者将掌握如何量化评估这些材料的性能优劣。第二部分：性能优化与结构工程导电聚合物的实际应用受限于其机械稳定性、环境敏感性（如对湿度和氧气的敏感性）以及加工性。本书的第二部分聚焦于如何通过先进的材料工程技术来克服这些挑战。化学修饰与侧链工程：深入探讨了通过引入不同的官能团（如烷基链、磺酸基团）来提高聚合物在常见溶剂中的溶解度，从而实现溶液加工，如旋涂（Spin Coating）和喷墨打印（Inkjet Printing）。这些修饰是如何影响载流子的传输速率和薄膜形貌的，进行了详尽的对比分析。复合材料的构建：重点讨论了如何将导电聚合物与无机纳米材料（如碳纳米管、石墨烯、金属氧化物）复合，形成高性能的杂化结构。这种策略不仅能协同提升导电性，还能显著改善材料的力学性能和热稳定性。书中提供了多案例研究，展示了如何通过界面相互作用设计出具有高稳定性和定制化电学响应的复合体系。薄膜形貌与结晶度控制：电荷传输在很大程度上依赖于聚合物链的排列方式。本书详细介绍了退火、溶剂蒸汽处理等后处理技术如何影响薄膜的结晶度和取向性，并展示了这些微观变化如何直接转化为宏观器件性能的提升。第三部分：革新性的应用领域导电聚合物的独特光电和生物相容性，使其在多个高科技领域展现出颠覆性的潜力。本书的第三部分是全书的亮点，聚焦于这些前沿应用的技术细节和商业前景。 1. 有机电子学与柔性器件：导电聚合物是柔性电子学的基石。书中详尽介绍了它们在有机发光二极管（OLEDs）、有机薄膜晶体管（OTFTs）中的作用，特别是作为透明电极和沟道层材料的优势。特别关注了印刷电子技术（Printed Electronics）的进展，探讨了如何利用导电油墨制造低成本、大面积的柔性电路。 2. 能源转换与存储：在可再生能源领域，导电聚合物是超级电容器（Supercapacitors）和可充电电池（如锂硫电池、有机二次电池）中关键的活性材料或电解质组分。本书分析了它们作为高容量赝电容材料的机理，以及如何通过电化学聚合形成高比表面积的电极结构。 3. 生物电子学与传感：导电聚合物的生物相容性和对化学环境的敏感性，使其成为理想的生物传感器和神经接口材料。书中探讨了它们如何用于葡萄糖监测、DNA检测，以及作为神经假体（Neural Prosthetics）的电极涂层，实现神经信号的高效、低阻抗传输。 4. 电致变色与智能窗户：导电聚合物的氧化还原状态变化伴随着明显的颜色变化，这一特性被广泛应用于智能窗户和低功耗显示器。本书展示了如何精确控制电位来调控颜色深度和响应速度。第四部分：挑战与未来展望尽管成就斐然，导电聚合物仍面临着商业化道路上的挑战，主要集中在长期工作寿命的稳定性、大规模制造成本以及环境降解问题。本书的最后一部分对这些瓶颈进行了坦诚的分析，并展望了未来的研究方向。这包括新型稳定化配方的开发、利用机器学习（ML）加速材料筛选，以及探索具有自修复能力的导电聚合物网络。《塑料光明的未来：导电聚合物的革命性潜力》是一份全面的参考资料，它不仅总结了过去数十年的研究成果，更重要的是，它为所有致力于将“塑料”从被动材料转变为主动电子元件的创新者，指明了充满希望的技术航向。通过阅读本书，您将深刻理解，这些看似普通的塑料，正在以一种前所未有的方式，重塑我们的数字和物理世界。