麻省理工學院Sci. Adv.：分子層面設計的共軛聚合物具有高熱導率

【引言】

高分子材料在現代科技中隨處可見。傳統的高分子材料導電性和導熱性都不好，導電高分子的開發可以拓展其在柔性顯示、太陽能電池和可穿戴設備上的應用。而對導熱高分子的開發則對下一代電子設備、光電器件和新能源的發展有著重要的意義。目前對導電高分子的研究主要是通過增強分子內作用力或者增強分子間作用力實現的。

【成果簡介】

近日，美國麻省理工學院的Gang Chen教授課題組，報道了首次利用共軛聚合物薄膜實現了高熱導率。在這個工作中，作者通過氧化化學沉積的方式，利用高分子鏈中碳碳雙鍵的強鍵合作用和聚合物鏈間非共價的π-π相互作用，獲得了高熱導率的聚合物薄膜。該聚合物薄膜的熱導系數為2.2 W/m·K, 比傳統聚合物的熱導率高10倍。該成果以題為"Molecular Engineered Conjugated Polymer with High Thermal Conductivity"發表在Sci.?Adv.上。

【圖文導讀】

圖1 氧化化學沉積合成過程，分子結構和薄膜形態

圖2 熱導率隨溫度的變化

圖3?吸收和發射光譜

圖4?原子水平的X射線散射表征

【小結】

在這個工作中，作者通過氧化化學沉積的方式，利用高分子鏈中碳碳雙鍵的強鍵合作用和聚合物鏈間非共價的π-π相互作用，獲得了高熱導率的聚合物薄膜。該聚合物薄膜的熱導系數為2.2 W/m·K, 比傳統聚合物的熱導率高10倍。首次實現了利用共軛聚合物薄膜實現了高熱導率。

文獻鏈接：Molecular Engineered Conjugated Polymer with High Thermal Conductivity.(Sci.?Adv., 2018,?DOI: 10.1126/sciadv.aar3031)

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