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Polyacetylen - ein Beispiel für leitfähige Polymere

Die Leitfähigkeit von Polyacetylen

Polyacetylen-Ketten sollten nach gängigen chemischen Vorstellungen ein durch Konjugation delokalisiertes π-System besitzen. Dieses würde eine eindimensionale elektrische Leitfähigkeit entlang der Kette verursachen, die der von Metallen gleichkommen könnte. In der Realität wird dies jedoch bei unbehandeltem Polymer nicht beobachtet, die Leitfähigkeit liegt sowohl in der cis- als auch in der trans-Modifikation im Bereich von Halbleitern. Die thermodynamisch stabilere trans-Form weist dabei die höhere Leitfähigkeit auf. Die Ursache für die unerwartet niedrige Leitfähigkeit ist die so genannte Peierls-Verzerrung, die bewirkt, dass die Doppel- und Einfachbindungen doch eher lokalisiert als delokalisiert und konjugiert vorliegen. Dadurch tritt eine Energielücke zwischen Leitungs- und Valenzband auf. Die intrinsische Leitfähigkeit liegt für Polyacetylen je nach Konformation im Bereich von 10 -17 S/cm bis 10 -8 S/cm. Der Entdecker dieses Phänomens war Rudolf Peierls.

Abb.1
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