DE19919261B4 - Process for the production of ultra-thin compact, adherent and electrically conductive polymer layers on surfaces of oxidic particles, particles produced therewith and their use - Google Patents

Process for the production of ultra-thin compact, adherent and electrically conductive polymer layers on surfaces of oxidic particles, particles produced therewith and their use Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikeloberflächen vor der Erzeugung der Polymerschicht gereinigt und getrocknet werden und daß die Partikeloberflächen direkt mit einer Lösung aus Monomeren/Oligomeren, die für die Bildung intrinsisch leitfähiger Polymere bekannt sind, oxidativ behandelt werden, wobei die oxidischen Partikel mit der Monomer/Oligomer-Lösung versetzt werden, der dann eine separate Lösung, die Oxidationsmittel umfaßt, zugesetzt wird.method for producing ultra-thin, compact, adherent and adjustable in electrical conductivity polymer layers on surfaces oxide particles, characterized in that the particle surfaces before the generation of the polymer layer are cleaned and dried and that the particle surfaces directly with a solution from monomers / oligomers used for the formation intrinsically more conductive Polymers are known to be treated oxidatively, the oxidic Be mixed with the monomer / oligomer solution, which is then a separate solution, the oxidizing agent comprises is added.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel.The The invention relates to a method for producing ultra-thin, compact, adherent and adjustable in electrical conductivity polymer layers on surfaces oxide particles.

DE 36 30 708 A1 lehrt ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten keramischen Bauteils (nicht Verbundwerkstoffes) aus einem elektrisch leitfähigen Polymeren und einem Bauteil aus einem keramischen Werkstoff auf Basis von Monomeren der fünfgliederigen Heterocyclen mit Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom, wobei chemisch oder durch anodische Oxidation polymerisiert wird. DE 36 30 708 A1 teaches a method for producing a coated ceramic component (not composite) of an electrically conductive polymer and a component of a ceramic material based on monomers of the five-membered heterocycles with nitrogen or sulfur as the heteroatom, wherein is polymerized chemically or by anodic oxidation.

EP 0 206 133 A1 offenbart Verfahren zum Aufbringen von Schichten aus elektrisch leitfähigen Polymeren aus Monomeren von 5- und 6-gliedrigen Heterocyclen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatome enthalten, auf großflächige Substrate wie z. B. auf Folien. EP 0 206 133 A1 discloses methods for applying layers of electrically conductive polymers of monomers of 5- and 6-membered heterocycles containing nitrogen or sulfur as heteroatoms onto large area substrates such as e.g. B. on slides.

US Re. 35,278 lehrt die Herstellung von elektrisch leitfähigen Kompositen aus einer dielektrischen porösen Substanz wie Fiberglasgewebe und einem Pyrrolpolymer.US Re. 35,278 teaches the preparation of electrically conductive composites from a dielectric porous Substance like fiberglass fabric and a pyrrole polymer.

Durch Beschichtung der Oberfläche oxidischer Partikel wie TiO2, Al2O3, SiO2, ZrO2, SnO2, MgO, ZnO oder CuO mit organischen Molekülen werden die Oberflächeneigenschaften dieser Partikel so modifiziert, daß sich neuartige Systeme mit wirtschaftlich interessanten Eigenschaften ergeben. Es ist jedoch problematisch, eine Beschichtung der Oberflächen oxidischer Partikel zu erzeugen, die haftfest und kompakt ist. Um Schichten intrinsisch leitender Polymere auf den Oberflächen oxidischer Partikel aufzubauen, werden bisher Haftvermittler benötigt, da eine direkte Anbindung der diese Polymere bildenden Moleküle an die Partikeloberfläche nicht erfolgreich durchgeführt werden konnte. Eine Beschichtung von oxidischen Oberflächen durch solche Moleküle ist nur dann möglich, wenn Haftvermittler verwendet werden, die vor der Erzeugung der Polymerschicht auf die oxidische Partikeloberfläche aufgebracht werden.By coating the surface of oxidic particles such as TiO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , MgO, ZnO or CuO with organic molecules, the surface properties of these particles are modified so as to yield novel systems with economically interesting properties. However, it is problematic to produce a coating of the surfaces of oxide particles which is adherent and compact. In order to build up layers of intrinsically conductive polymers on the surfaces of oxidic particles, coupling agents have hitherto been required, since a direct attachment of the molecules forming these polymers to the particle surface could not be successfully carried out. A coating of oxidic surfaces by such molecules is only possible if adhesion promoters are used which are applied to the oxide particle surface before the polymer layer is produced.

Beispielsweise beschreibt die deutsche Patentanmeldung DE 198 15 220 A1 ein Verfahren zur Beschichtung von Metallen und Metalloxiden wie Silicium, Aluminium, Titan und Magnesium bzw. deren Oxide mit Monomeren, die intrinsisch leitfähige Polymere bilden können. Das Verfahren umfaßt dabei eine materialabhängige Vorbehandlung der Substratoberflächen, an die sich das Aufbringen einer haftvermittelnden Substanz aus der flüssigen oder gasförmigen Phase anschließt. Als haftvermittelnde Substanz werden langkettige substituierte organische Verbindungen verwendet, die Silangruppen, Phosphonsäuregruppen oder Phosphorsäuregruppen aufweisen. Diese als Haftgruppen bezeichneten funktionellen Gruppen sind in der Lage, an die oxidischen Oberflächen durch chemische Reaktion anzubinden. Dabei bildet sich auf der Substratoberfläche ein ultradünner Film. Weiterhin weisen die haftvermittelnden Substanzen Kopfgruppen wie Halogen-, Methyl-, Alkoxy-, Carbonsäure-, Ester- und andere Gruppen auf, an die das eigentlich aufzubringende Molekül angebunden werden kann. Der zwischen Haft- und Kopfgruppe befindliche Spacer besteht aus bis zu zwanzig Methyleneinheiten. Die Ausbildung der eigentlichen Beschichtung durch Erzeugung einer intrinsisch leitenden Polymerschicht erfolgt durch oxidative Behandlung des bereits beschichteten Substrates mit entsprechenden Monomeren.For example, the German patent application describes DE 198 15 220 A1 a process for coating metals and metal oxides such as silicon, aluminum, titanium and magnesium or their oxides with monomers which can form intrinsically conductive polymers. The method comprises a material-dependent pretreatment of the substrate surfaces, followed by the application of an adhesion-promoting substance from the liquid or gaseous phase. The adhesion-promoting substance used is long-chain substituted organic compounds which have silane groups, phosphonic acid groups or phosphoric acid groups. These functional groups, referred to as adhesive groups, are able to attach to the oxidic surfaces by chemical reaction. This forms an ultra-thin film on the substrate surface. Furthermore, the adhesion-promoting substances have head groups such as halogen, methyl, alkoxy, carboxylic acid, ester and other groups to which the actually applied molecule can be attached. The spacer between the adhesive and the head group consists of up to twenty methylene units. The formation of the actual coating by generating an intrinsically conductive polymer layer is carried out by oxidative treatment of the already coated substrate with appropriate monomers.

Es ist offensichtlich, daß das Aufbringen einer Zwischenschicht, auf die erst die eigentliche Beschichtung aufgebracht werden kann, mit einer Vielzahl von Nachteilen verbunden ist. Zum einen ist die Herstellung geeigneter haftvermittelnder Substanzen oft aufwendig, so daß diese zumeist teuer sind. Zum anderen ist das Aufbringen dieser Schicht technisch anspruchsvoll und zeitaufwendig. Überdies ist ein haftfestes Aufbringen der Polymerschichten nur dann möglich, wenn die haftvermittelnde Substanzschicht eine ausreichende Dichte aufweist. Ist diese Schicht nur mangelhaft, ist auch die Polymerschicht qualitativ unzureichend. Aus diesem Grund muß die haftvermittelnde Schicht nach ihrem Aufbringen auf das Substrat hinsichtlich ihrer Qualität durch geeignete Verfahren wie Konzentrationsbestimmungen untersucht werden.It it is obvious that that Applying an intermediate layer on which only the actual coating can be applied, associated with a variety of disadvantages is. On the one hand, the production is suitable adhesion-promoting Substances often consuming, so this mostly expensive. On the other hand, the application of this layer technically demanding and time-consuming. Moreover, a sticky one Applying the polymer layers only possible if the adhesion-promoting Substance layer has a sufficient density. Is this layer only poor, the polymer layer is qualitatively insufficient. For this reason, the adhesion-promoting layer after its application to the substrate in terms of quality investigated by suitable methods such as concentration determinations become.

Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, ein technisch und zeitlich unaufwendigeres Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel zu finden. Dabei steht die Aufgabe, diese Polymerschicht auf Oberflächen oxidischer Partikel aufzubringen, auf denen zuvor keine Schicht aus haftvermittelnden Substanzen erzeugt worden ist.It is therefore an object of the present invention, a technically and temporally less expensive process for producing ultra-thin, compact, adhesive and in electrical conductivity adjustable polymer layers on surfaces of oxide particles to Find. The task is to make this polymer layer more oxidic on surfaces Apply particles on which previously no layer of adhesion-promoting Substances has been generated.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel gelöst, in dem die Partikeloberflächen vor der Erzeugung der Polymerschicht gereinigt und getrocknet werden und in dem die Partikeloberflächen direkt mit einer Lösung aus Monomeren/Oligomeren, die für die Bildung intrinsisch leitfähiger Polymere bekannt sind, oxidativ behandelt werden, wobei die oxidischen Partikel mit der Monomer/Oligomer-Lösung versetzt werden, der dann eine separate Lösung, die Oxidationsmittel umfaßt, zugesetzt wird. Die oxidative Behandlung kann auf chemischem sowie auf elektrochemischem und/oder photochemischem Wege erfolgen. Dazu werden vorzugsweise Oxidationsmittel verwendet, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die H2O2, Fe3+, S2O8 2–, (NH4)2S2O7, MnO4 , Metalloxide, Ce4+ und die entsprechenden Lanthaniden oder organischen Persäuren umfaßt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die intrinsisch leitenden Polymerschichten auf die Oberfläche von oxidischen Partikeln aus TiO2, Al2O3, SiO2, ZrO2, SnO2, MgO, ZnO, CuO, BaTiO3 und anderen Oxiden aufgetragen werden. Die so erzeugten Polymerschichten sind geordnet und chemisch an die Partikeloberfläche gebunden. Die erzeugten Polymerschichten sind ultradünn, können jedoch eine Stärke im Nanometer- bzw. Millimeterbereich aufweisen.According to the invention, this is achieved by a process for producing ultra-thin, compact, adherent and adjustable in electrical conductivity polymer layers on surfaces of oxidic particles, in which the particle surfaces are cleaned and dried before the production of the polymer layer and in which the particle surfaces directly with a solution of monomers / Oligomers known to form intrinsically conductive polymers are oxidatively treated by adding the monomer / oligomer solution to the oxide particles, which is then added to a separate solution comprising oxidizing agents. The oxidative treatment may be chemical, electrochemical and / or photochemical respectively. For this oxidizing agents are preferably used, which are selected from the group, the H 2 O 2 , Fe 3+ , S 2 O 8 2- , (NH 4 ) 2 S 2 O 7 , MnO 4 - , metal oxides, Ce 4+ and the corresponding lanthanides or organic peracids. By the method according to the invention, the intrinsically conductive polymer layers can be applied to the surface of oxide particles of TiO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , MgO, ZnO, CuO, BaTiO 3 and other oxides. The polymer layers thus produced are ordered and chemically bound to the particle surface. The polymer layers produced are ultrathin, but may have a thickness in the nanometer or millimeter range.

Geeignete Monomere/Oligomere zur Bildung intrinsisch leitfähiger Polymerschichten auf oxidischen Partikeloberflächen sind

  • a)
    Figure 00030001
    worin X S, O oder NR3 ist, wobei R1 und/oder R2 H oder über eine Alkylkette (0 bis 20 CH2-Gruppen) verknüpfte Halogen-, Methyl-, Alkoxy-, Carbonsäure- oder Estergruppe sind, R3 H oder über eine Alkylkette (0 bis 20 CH2-Gruppen) verknüpfte Halogen-, Methyl-, Alkoxy-, Carbonsäure- oder Estergruppe ist und n 1 bis 6 ist;
  • b) Anilin oder Anilinderivate und
  • c)
    Figure 00040001
    oder Derivate davon. Werden diese Monomere/Oligomere polymerisiert, entstehen intrinsisch leitfähige Polymere.
Suitable monomers / oligomers for forming intrinsically conductive polymer layers on oxide particle surfaces are
  • a)
    Figure 00030001
    wherein X is S, O or NR 3 , wherein R 1 and / or R 2 are H or via an alkyl chain (0 to 20 CH 2 groups) linked halogen, methyl, alkoxy, carboxylic acid or ester group, R 3 H or a halogen, methyl, alkoxy, carboxylic acid or ester group linked via an alkyl chain (0 to 20 CH 2 groups) and n is 1 to 6;
  • b) aniline or aniline derivatives and
  • c)
    Figure 00040001
    or derivatives thereof. When these monomers / oligomers are polymerized, intrinsically conductive polymers are formed.

Die Monomer/Oligomer-Lösung kann vor ihrer Verwendung mit Inertgas gespült werden. Die oxidischen Partikel werden vor der Behandlung mit der Monomer/Oligomer-Lösung vorzugsweise gemahlen. In Abhängigkeit vom jeweiligen Material ist vor der Erzeugung der Polymerschicht eine Vorbehandlung der Substratoberflächen erforderlich. Dazu wird die Substratoberfläche gereinigt und getrocknet. Die Reinigung umfaßt Spülen mit Chloroform, Acetonitril oder Methanol. Im Anschluß werden die Substratoberflächen im Trockenschrank bei etwa 100°C getrocknet 20 bis 30 min bzw. durch erwärmtes Argon getrocknet.The Monomer / oligomer solution can be flushed with inert gas before use. The oxidic particles are preferably before treatment with the monomer / oligomer solution ground. Dependent on of the respective material is prior to the generation of the polymer layer a pretreatment of the substrate surfaces required. This is the substrate surface cleaned and dried. The cleaning includes rinsing with chloroform, acetonitrile or Methanol. In the connection become the substrate surfaces in a drying oven at about 100 ° C dried for 20 to 30 min or dried by heated argon.

Im Anschluß an die oxidative Behandlung werden die Oberflächen der Partikel mit organischen Lösungsmitteln wie Methanol, Chloroform und Acetonitril extrahiert. Die Extraktion dient zur Entfernung von Monomer/Oligomer-, Oxidationsmittel-, Lösungsmittel- und Salzresten, die in den vorgehenden Verfahrensschritten verwendet bzw. gebildet wurden. Je nach verwendetem Lösungsmittel wird die Polymerschicht in reduzierter oder in oxidierter Form gebildet.in the Connection to The oxidative treatment will be the surfaces of the particles with organic solvents such as methanol, chloroform and acetonitrile. The extraction serves to remove monomer / oligomer, oxidant, solvent and salt residues used in the preceding process steps or were formed. Depending on the solvent used, the polymer layer formed in reduced or oxidized form.

Durch die sich hieran anschließende Behandlung der Partikeloberflächen mit Redoxlösungen eines definierten Redoxpotentials, das auf das Substrat abzustimmen ist, um Schädigungen zu vermeiden, kann der Oxidationsgrad der Polymer- bzw. Oligomerschichten eingestellt werden.By the subsequent thereto Treatment of particle surfaces with redox solutions one defined redox potential to be matched to the substrate, for damages To avoid, the degree of oxidation of the polymer or oligomer layers be set.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Verbundwerkstoffe weisen eine intrinsisch leitfähige, haftfeste, kompakte ultradünne Polymerschicht auf. Diese Polymerschicht kann ohne die vorherige Aufbringung von haftvermittelnden Substanzen auf oxidische Partikeloberflächen erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist daher geeignet, derartige Verbundwerkstoffe verfahrenstechnisch unaufwendiger und damit wirtschaftlicher herzustellen.The produced by the method according to the invention Composites have an intrinsically conductive, adherent, compact ultrathin polymer layer on. This polymer layer can without the previous application of adhesion-promoting substances are produced on oxidic particle surfaces. The inventive method is therefore suitable for such composites procedurally less expensive and thus more economical to produce.

Eine Weiterverarbeitung der beschichteten Partikel kann durch Einbringen als Füllstoff in Polymere oder als Pigmentzusatz in Lacken erfolgen. Eine Verwendung ist auch in der Form möglich, daß das Polymerpulver mit leitfähigen Zusätzen (Metallpulver, Kohlepulver, Ruß) und einem Bindemittel (Teflonpulver, Polyvinylalkohol) vermischt und anschließend zu Formen gepreßt wird.A Further processing of the coated particles can be achieved by introducing as a filler in polymers or as a pigment additive in paints. A use is also possible in the form that this Polymer powder with conductive additives (Metal powder, carbon powder, soot) and a binder (Teflon powder, polyvinyl alcohol) and subsequently pressed into molds becomes.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Verbundwerkstoffe sind als Elektrodenmaterial in Sensoren und in Batterien, als Elektrodenmaterial mit katalytischen Eigenschaften, als leitfähige Pigmente sowie als dielektrischer und leitfähigkeitssteuerbarer Zusatz für leitfähige Schichten, als Füllmaterial in der elektrischen Isoliertechnik und für Leiterglättungsschichten geeignet.The produced by the method according to the invention Composite materials are used as electrode material in sensors and in Batteries, as electrode material with catalytic properties, as conductive Pigments and as a dielectric and conductivity-controllable additive for conductive layers, as filler in electrical insulation technology and suitable for Leiterglättungsschichten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.in the Following, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

Beispiel 1example 1

Beschichtung von Bariumtitanat mit PolythiophenCoating of barium titanate with polythiophene

Bariumtitanat (Merck) wird mit einer Planetenmühle 3 bis 4 h gemahlen, anschließend mit Ethanol und Acetonitril gespült, filtriert und bei 80 bis 120°C 30 bis 60 min getrocknet. Danach wird das gemahlene Pulver mit Acetonitril, Wasser, Acetonitril gespült und im Argonstrom bzw. Trockenschrank bei 50 bis 60°C 20 min getrocknet. In zwei Erlenmeyerkolben werden 50 ml bzw. 75 ml Acetonitril (Merck) vorgelegt und mit trocknem Argon ca. 20 min begast.Barium titanate (Merck) is ground with a planetary mill for 3 to 4 hours, then rinsed with ethanol and acetonitrile, filtered and dried at 80 to 120 ° C for 30 to 60 min. Thereafter, the ground powder with acetonitrile, water, acetonitrile rinsed and dried in an argon stream or drying oven at 50 to 60 ° C for 20 min. 50 ml and 75 ml acetonitrile (Merck) are placed in two Erlenmeyer flasks and fumigated with dry argon for about 20 minutes.

Herstellung der Monomer/Oligomer-LösungPreparation of the monomer / oligomer solution

Zu den 75 ml Acetonitril werden 10 g beschichtetes Bariumtitanat und 0,300 ml frisch destilliertes Thiophen (Aldrich, 99%) gegeben, weiterhin gespült und mit einem Magnetrührer 10 bis 20 min gerührt.To The 75 ml of acetonitrile are replaced by 10 g of coated barium titanate and 0.300 ml of freshly distilled thiophene (Aldrich, 99%), further rinsed and washed with a magnetic stirrer Stirred for 10 to 20 minutes.

Herstellung der OxidationsmittellösungPreparation of the oxidizing agent solution

In 50 ml Acetonitril werden 3 bis 5 g wasserfreies Eisen(III)-chlorid (Fluka) eingetragen. Anschließend wird weiterhin mit Argon gespült und gerührt.In 50 ml of acetonitrile are 3 to 5 g of anhydrous iron (III) chloride (Fluka) registered. Subsequently is still purged with argon and stirred.

Die Oxidationsmittellösung wird zu der Monomer/Oligomer-Lösung zugegeben, das Reaktionsgefäß verschlossen und der Inhalt 1 bis 2 h kräftig gerührt. Das Reaktionsgemisch hat zunächst eine graue Farbe, die allmählich in ein tiefes Schwarz übergeht.The Oxidant solution becomes the monomer / oligomer solution added, the reaction vessel sealed and the contents are vigorous for 1 to 2 hours touched. The reaction mixture has first a gray color that gradually turns into a deep black.

Das Beschichtungsverfahren wird beendet, indem das Pulver vom Lösungsmittel durch Filtration getrennt wird. Das Pulver wird nacheinander mit Acetonitril, Methanol und Wasser gewaschen und trocken gesaugt.The Coating process is terminated by removing the powder from the solvent is separated by filtration. The powder is successively with Washed acetonitrile, methanol and water and sucked dry.

Danach zeigt das Pulver eine tiefrote Farbe. Im folgenden Behandlungsschritt wird das Pulver nacheinander je 4 h mit Methanol bzw. Acetonitril oder Chloroform extrahiert, um Reste des Monomers/Oligomers, des Oxidationsmittels und lösliche Oligomere zu entfernen. Danach wird das Pulver getrocknet. Polythiophen liegt innerhalb dieses Keramik-Polymer-Verbundes in der neutralen, das heißt halbleitenden Form vor. Durch Zusatz von Polyvinylalkohol als Plastifikator kann das Pulver zu Tabletten gepreßt und durch Redoxsysteme abgestimmten Redoxpotentials in seiner elektrischen Leitfähigkeit eingestellt werden.After that the powder shows a deep red color. In the following treatment step The powder is successively 4 hours each with methanol or acetonitrile or Chloroform extracted to residues of the monomer / oligomer, the oxidizing agent and soluble oligomers to remove. Thereafter, the powder is dried. Polythiophene lies within this ceramic-polymer composite in the neutral, the is called semiconducting Form before. By addition of polyvinyl alcohol as plasticizer can pressed the powder into tablets and by redox systems tuned redox potential in its electrical conductivity be set.

Beispiel 2Example 2

Beschichtung von Titanoxid mit PolyethylendioxythiophenCoating of titanium oxide with polyethylene dioxythiophene

Titanoxid (Riedel-de Haen) wird ca. 3 bis 4 h gemahlen, anschließend mit Ethanol und Chloroform gespült, filtriert und bei 80 bis 120°C 30 bis 60 min getrocknet. In zwei Erlenmeyerkolben werden 50 ml bzw. 75 ml Chloroform (Merck, p. a.) vorgelegt und mit trocknem Argon ca. 20 min begast.titanium oxide (Riedel-de Haen) is ground for about 3 to 4 hours, then with Rinsed with ethanol and chloroform, filtered and at 80 to 120 ° C. Dried for 30 to 60 minutes. In two Erlenmeyer flasks, 50 ml or 75 ml of chloroform (Merck, p.a.) and with dry argon fumigated for about 20 minutes.

Herstellung der Monomer/Oligomer-LösungPreparation of the monomer / oligomer solution

Zu den 75 ml Chloroform werden 10 g getrocknetes und gemahlenes Titanoxid und 0,300 ml frisch destilliertes 3,4-Ethylendioxythiophen (Baytron H, Bayer) gegeben, weiterhin mit Argon 20 min gespült und gerührt.To to the 75 ml of chloroform is added 10 g of dried and ground titanium oxide and 0.300 ml of freshly distilled 3,4-ethylenedioxythiophene (Baytron H, Bayer), further rinsed with argon for 20 min and stirred.

Herstellung der OxidationsmittellösungPreparation of the oxidizing agent solution

In 50 ml Chloroform werden nach intensiver Spülung mit Argon 3 bis 5 g wasserfreies Eisen(III)-chlorid (Fluka) eingetragen. Anschließend wird weiterhin mit Argon gespült und gerührt.In 50 ml of chloroform become anhydrous after intensive rinsing with argon 3 to 5 g Iron (III) chloride (Fluka) registered. Subsequently, continue with argon rinsed and stirred.

Die Oxidationsmittellösung wird zu der Monomer/Oligomer-Lösung zugegeben, das Reaktionsgefäß verschlossen und der Inhalt 1 bis 2 h kräftig gerührt. Das Reaktionsgemisch ist zunächst grau gefärbt und wird dann allmählich dunkelblau bis tiefschwarz.The Oxidant solution becomes the monomer / oligomer solution added, the reaction vessel sealed and the contents are vigorous for 1 to 2 hours touched. The reaction mixture is first gray colored and then gradually dark blue to deep black.

Das Beschichtungsverfahren wird beendet, indem das Pulver vom Lösungsmittel durch Filtration getrennt wird. Das Pulver wird nacheinander mit Chloroform, Methanol und Wasser gewaschen und trocken gesaugt.The Coating process is terminated by removing the powder from the solvent is separated by filtration. The powder is washed successively with chloroform, Washed methanol and water and sucked dry.

Danach zeigt das Pulver eine graublaue Farbe. Im folgenden Behandlungsschritt wird das Pulver nacheinander je 4 h mit Methanol bzw. Chloroform extrahiert, um Reste des Monomers/Oligomers, des Oxidationsmittels und lösliche Oligomere zu entfernen. Danach wird das Pulver bei 80 bis 120°C 40 bis 60 min getrocknet. Polyethylendioxythiophen liegt nun innerhalb dieses Keramik-Polymer-Verbundes in der neutralen, das heißt halbleitenden Form vor. Durch Zusatz von Polyvinylalkohol als Plastifikator/Bindemittel kann das Pulver zu Tabletten gepreßt und durch Redoxsysteme abgestimmten Redoxpotentials in seiner elektrischen Leitfähigkeit eingestellt werden.After that the powder shows a gray-blue color. In the following treatment step the powder is extracted successively for 4 hours each time with methanol or chloroform, residues of the monomer / oligomer, the oxidizing agent and soluble oligomers to remove. Thereafter, the powder at 80 to 120 ° C 40 to 60 min dried. Polyethylene dioxythiophene is now within this Ceramic-polymer composite in the neutral, that is semiconducting Form before. By addition of polyvinyl alcohol as plasticizer / binder The powder can be pressed into tablets and tuned by redox systems Redox potential can be adjusted in its electrical conductivity.

Beispiel 3Example 3

Beschichtung von Zinkoxid mit PolymethylthiophenCoating of zinc oxide with polymethylthiophene

Zinkoxid (Merck) wird ca. 3 bis 4 h gemahlen, anschließend mit Ethanol und Acetonitril gespült, filtriert und bei 80 bis 120°C 30 bis 60 min getrocknet. In zwei Erlenmeyerkolben werden 50 ml bzw. 75 ml Acetonitril (Merck, p. A.) vorgelegt und mit trocknem Argon ca. 20 min begast.zinc oxide (Merck) is ground for about 3 to 4 hours, then with ethanol and acetonitrile rinsed, filtered and at 80 to 120 ° C. Dried for 30 to 60 minutes. In two Erlenmeyer flasks are 50 ml or 75 ml of acetonitrile (Merck, p. A.) and with dry argon fumigated for about 20 minutes.

Herstellung der Monomer/Oligomer-LösungPreparation of the monomer / oligomer solution

Zu den 75 ml Acetonitril werden 10 g getrocknetes und gemahlenes Zinkoxid und 0,300 ml frisch destilliertes 3-Methylthiophen (Aldrich, 98%) gegeben, weiterhin mit Argon 20 min gespült und gerührt.To The 75 ml of acetonitrile are mixed with 10 g of dried and ground zinc oxide and 0.300 ml of freshly distilled 3-methylthiophene (Aldrich, 98%) added, further rinsed with argon for 20 min and stirred.

Herstellung der OxidationsmittellösungPreparation of the oxidizing agent solution

In 50 ml Acetonitril werden nach intensiver Spülung mit Argon 3 bis 5 g wasserfreies gemahlenes Ammoniumperoxodisulfat (Merck, p. a.) eingetragen. Anschließend wird weiterhin mit Argon gespült und gerührt. Die Oxidationsmittellösung wird zu der Monomer/Oligomer-Lösung zugegeben, das Reaktionsgefäß verschlossen und der Inhalt 1 bis 2 h kräftig gerührt. Das Reaktionsgemisch ist zunächst grau gefärbt und wird dann allmählich tiefschwarz.In After thorough rinsing with argon, 50 ml of acetonitrile become 3 to 5 g anhydrous ground ammonium peroxodisulfate (Merck, p. Subsequently, will further flushed with argon and touched. The oxidizer solution becomes the monomer / oligomer solution added, the reaction vessel sealed and the contents stirred vigorously for 1 to 2 h. The Reaction mixture is first gray colored and then gradually deep black.

Das Beschichtungsverfahren wird beendet, indem das Pulver vom Lösungsmittel durch Filtration getrennt wird. Das Pulver wird nacheinander mit Chloroform, Methanol und Wasser gewaschen und der Filterkuchen trocken gesaugt. Danach zeigt das Pulver eine rote bis rotbraune Farbe. Im folgenden Behandlungsschritt wird das Pulver nacheinander je 4 h mit Methanol bzw. Acetonitril extrahiert, um Reste des Monomers/Oligomers, des Oxidationsmittels und lösliche Oligomere zu entfernen. Danach wird das Pulver bei 80 bis 120°C 40 bis 60 min getrocknet. Polymethylthiophen liegt nun innerhalb dieses Keramik-Polymer-Verbundes in der neutralen, das heißt halbleitenden Form vor. Durch Zusatz von Polyvinylalkohol als Plastifikator/Bindemittel kann das Pulver zu Tabletten gepreßt oder in Polymere eingearbeitet werden und durch Redoxsysteme abgestimmten Redoxpotential in seiner elektrischen Leitfähigkeit eingestellt werden.The Coating process is terminated by removing the powder from the solvent is separated by filtration. The powder is washed successively with chloroform, Washed methanol and water and the filter cake sucked dry. Thereafter, the powder shows a red to reddish brown color. In the following treatment step The powder is successively 4 hours each with methanol or acetonitrile extracted to residues of the monomer / oligomer, the oxidizing agent and soluble To remove oligomers. Thereafter, the powder at 80 to 120 ° C 40 to Dried for 60 min. Polymethylthiophene is now within this Ceramic-polymer composite in the neutral, that is semiconducting Form before. By addition of polyvinyl alcohol as plasticizer / binder The powder can be pressed into tablets or incorporated into polymers and by redox systems tuned redox potential in its electrical conductivity be set.

Beispiel 4:Example 4:

15 g Titandioxid (technisch, Fa. Riedel de Haen, mittlere Primärteilchengröße etwa 200 nm gemessen unter dem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) und mit dem Malvern Zetasizer) wurden mit Ethanol p. a. gespült, filtriert und bei 80 bis 120°C über 45 min im Trockenschrank getrocknet. Das gereinigte und getrocknete Pulver wurde anschließend gemeinsam mit der aus 75 ml Acetonitril p. a. (Fa. Fisher Scientific) und aus 0,3 ml frisch destilliertem Thiophen (Fa. Aldrich, 99%) bestehenden streng wasserfreien Lösung gemeinsam in einer Kugelmühle über 30 bis 60 min vermahlen.15 g titanium dioxide (technical, Riedel de Haen, average primary particle size about 200 nm measured under the transmission electron microscope (TEM) and with the Malvern Zetasizer) were treated with ethanol p. a. rinsed, filtered and at 80 to 120 ° C for 45 min dried in a drying oven. The purified and dried powder was subsequently shared with 75 ml of acetonitrile p. a. (Fisher Scientific) and from 0.3 ml of freshly distilled thiophene (Aldrich, 99%) strictly anhydrous solution together in a ball mill over 30 to Milled for 60 minutes.

Dieser Schritt diente der Vergrößerung der Teilchenoberfläche, um den Monomeren/Oligomeren eine vollständige Adsorption auf den Teilchen zu ermöglichen. Zu dieser Aufschlämmung aus Oxidteilchen, Acetonitril und Thiophen wurde anschließend die Oxidationsmitteldispersion gemäß Beispiel 1 zugegeben und wie dort erläutert weiter verfahren.This Step served to increase the particle surface area to the monomers / oligomers complete adsorption on the particles to enable. To this slurry From oxide particles, acetonitrile and thiophene was then the Oxidizing agent dispersion according to Example 1 added and as explained there continue to proceed.

Durch transmissionselektronenmikroskopische Untersuchung (Gerät CM 200 FEG, Phillips, U = 200 kV, Vergrößerung 1.100.000x) der mit Polythiophen im neutralen Zustand von roter Farbe beschichteten Partikel wurde eine mittlere Polymerschichtdicke von 5 nm auf den Partikeln ermittelt.By Transmission electron microscopic examination (device CM 200 FEG, Phillips, U = 200 kV, magnification 1.100.000x) the coated with polythiophene in the neutral state of red color Particle was an average polymer layer thickness of 5 nm on the Particles determined.

Die sehr gute Haftfestigkeit der Polythiophenschicht auf den TiO2-Partikeln konnte durch Behandlung von 5 g der zuvor mittels Extraktion gereinigten Partikel in 50 ml Ethanol im Ultraschallbad (Gerät Sonorex Super) bei einer Frequenz von 35 kHz und bei 20°C über 30 min nachgewiesen werden. Aufgrund der Behandlung mit Ethanol war das Polythiophen reduziert worden und zeigte eine rote Farbe. Die Dispersion zeigte während der längeren Ultraschallbehandlung in Ethanol keine Farbänderung der rot erscheinenden Partikel z. B. durch Abplatzung von roten Hüllschichten von den weißen Partikelkernen und zeigte auch bei der nachträglichen Betrachtung der Partikel unter dem TEM keine Separation von Oxidkern und Polymerhülle, sondern eine geordnete, unmittelbar an der Oxidkernoberfläche gebundene, diesen einschließende und daher haftfeste Schicht des Polymers.The very good adhesion of the polythiophene layer on the TiO 2 particles could be detected by treating 5 g of the previously extraction-cleaned particles in 50 ml of ethanol in an ultrasonic bath (Sonorex Super instrument) at a frequency of 35 kHz and at 20 ° C for 30 min become. Due to treatment with ethanol, the polythiophene had been reduced and showed a red color. During the longer ultrasound treatment in ethanol, the dispersion did not show a color change of the red-appearing particles z. B. by spalling of red cladding layers of the white particle cores and showed no separation of oxide core and polymer shell in the subsequent observation of the particles under the TEM, but an orderly, bound directly to the oxide core surface, this enclosing and therefore adherent layer of the polymer.

Die beschichteten Partikel wurden zu einer Tablette verpresst, und diese wies eine Leitfähigkeit von 10–5–10–3 S/cm auf.The coated particles were compressed into a tablet and this had a conductivity of 10 -5 -10 -3 S / cm.

Beispiel 5:Example 5:

15 g Aerosil R 972 (chemisch rein, Fa. Degussa, mittlere Primärteilchengröße etwa 16 nm bestimmt unter dem TEM, 110 ± 20 m2/g BET-Oberfläche) wurden mit Ethanol p. a. gespült, filtriert und bei 80°C bis 120°C über 45 min im Trockenschrank getrocknet. Das gereinigte und getrocknete Pulver wurde anschließend gemeinsam mit der aus 150 ml Chloroform p. a. (Lichrosolv, Fa. Merck, max. 0,01% H2O) und 0,6 ml frisch destilliertem Thiophen (Fa. Aldrich 99%) bestehenden streng wasserfreien Lösung gemeinsam in einer Kugelmühle für 30 bis 60 min vermahlen, um Partikelaggregate aufzubrechen und möglichst große Teilchenoberflächen zur leichteren und vollständigen Adsorption des Thiophens zu erhalten. Es entstand eine farblose, viskose, wasserglasähnliche Dispersion. Aufgrund der geringen Stampfdichte (50 g/l) des Aerosils R 972 wurde hier mit dem im Vergleich zu den bereits erläuterten Beispielen doppelten Ansatz gearbeitet. Die weitere Verfahrensweise erfolgte gemäß Beispiel 2 mit doppeltem Ansatz der Oxidationsmitteldispersion.15 g Aerosil R 972 (chemically pure, Degussa, average primary particle size about 16 nm determined under the TEM, 110 ± 20 m 2 / g BET surface area) were rinsed with ethanol pa, filtered and at 80 ° C to 120 ° C. dried for 45 minutes in a drying oven. The purified and dried powder was then used together with the strictly anhydrous consisting of 150 ml of chloroform pa (Lichrosolv, Merck, max 0.01% H 2 O) and 0.6 ml of freshly distilled thiophene (Aldrich 99%) Milled together solution in a ball mill for 30 to 60 min to break up particle aggregates and to obtain the largest possible particle surfaces for easier and complete adsorption of the thiophene. The result was a colorless, viscous, water glass-like dispersion. Due to the low tamped density (50 g / l) of the Aerosils R 972 was here worked with the double compared to the already explained examples approach. The further procedure was carried out according to Example 2 with a double approach of the oxidant dispersion.

Als mittlere Polymerschichtdicke auf den Partikeln wurden 3 nm ermittelt. Die gute Haftfestigkeit des Polythiophens auf den Partikelkernen wurde wie im Beispiel 4 bei analoger Untersuchung wie in Beispiel 4 bestätigt.When average polymer layer thickness on the particles was determined to be 3 nm. The good adhesion of polythiophene on the particle cores was as in Example 4 in an analogous investigation as in Example 4 confirmed.

Beispiel 6:Example 6:

7,5 g Aerosil R 972 (chemisch rein, Fa. Degussa, weitere Angaben vgl. Beispiel 5) wurden mit Ethanol p. a. gespült, filtriert und bei 80 bis 120°C über 45 min im Trockenschrank und im Vakuumexsikkator getrocknet. Das gereinigte und getrocknete Pulver wurde anschließend gemeinsam mit der aus 75 ml Chloroform p. a. (Lichrosolv, Fa. Merck, max. 0,01% H2O) und 0,3 ml 3-Methylthiophen (Fa. Aldrich) bestehenden Lösung gemeinsam in einer Kugelmühle für 30 bis 60 min vermahlen, um Partikelaggregate aufzubrechen und möglichst große Teilchenoberflächen zur leichteren und vollständigen Adsorption des 3-Methylthiophens zu erhalten.7.5 g of Aerosil R 972 (chemically pure, Degussa Co., further details cf. Example 5) were rinsed with ethanol pa, filtered and heated at 80 to 120 ° C. dried for 45 minutes in a drying oven and in a vacuum desiccator. The purified and dried powder was then together with the solution consisting of 75 ml of chloroform pa (Lichrosolv, Merck, max 0.01% H 2 O) and 0.3 ml of 3-methylthiophene (Aldrich) together in a Milled ball mill for 30 to 60 min to break up particle aggregates and to obtain the largest possible particle surfaces for easier and complete adsorption of 3-methylthiophene.

Es entstand eine farblose, viskose, wasserglasähnliche Dispersion. Die weitere Verarbeitung erfolgte gemäß Beispiel 2. Als mittlere Schichtdicke des Poly-3- Methylthiophens auf den Partikeln wurden 3 bis 5 nm bestimmt. Die Prüfung auf Haftfestigkeit und Leitfähigkeit und ihre Ergebnisse waren wie in Beispiel 4.It A colorless, viscous, water glass-like dispersion was formed. The others Processing was carried out according to example 2. As the average layer thickness of the poly-3-methylthiophene on the particles were 3 to 5 nm determined. The exam on adhesive strength and conductivity and their results were as in Example 4.

Vergleichsbeispiel:Comparative Example:

Es wurde wie im Beispiel 5, jedoch ohne vorherige Reinigung und ohne vorherige Trocknung der Partikel gearbeitet, wodurch geringe Wassermengen in der Dispersion erhalten blieben.It was as in Example 5, but without prior cleaning and without prior drying of the particles worked, whereby small amounts of water in the dispersion was retained.

Beim Zusammenmischen der Oxidpartikel-Monomer/Oligomer-Dispersion mit der Oxidationsmitteldispersion, die wasserfreie FeCl3-Partikel enthielt, trat die in Beispiel 2 beschriebene Farbvertiefung nicht auf. Es entstand eine gelbbraun gefärbte Dispersion, deren Farbe für hydratisierte Eisen(III)-Ionen typisch ist und bei der sich die Partikel schnell absetzten. Bei der Extraktion wurden keine beschichteten Partikel mit reduzierter Beschichtung und von roter Farbe wie in den vorherigen Beispielen erhalten, sondern die ursprünglich weißen Partikelkerne blieben unbeschichtet und erschienen in der Dispersion gelblichweiß. Die Polymerisation des hydrophoben Thiophens wurde offenbar durch an den hydrophilen Oxidpartikeln haftende Wasserschichten inhibiert. Die Adsorption der Monomere/Oligomere auf den Partikeloberflächen war sehr gering.Mixing the oxide particle monomer / oligomer dispersion with the oxidizer dispersion containing anhydrous FeCl 3 particles did not cause the color pit described in Example 2 to appear. The result was a yellow-brown colored dispersion whose color is typical for hydrated ferric ions and in which the particles settle quickly. Upon extraction, no coated particles of reduced coating and red color were obtained as in the previous examples, but the original white particle cores remained uncoated and appeared yellowish white in the dispersion. The polymerization of the hydrophobic thiophene was apparently inhibited by adhering to the hydrophilic oxide particles layers of water. The adsorption of the monomers / oligomers on the particle surfaces was very low.

Claims (15)

Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikeloberflächen vor der Erzeugung der Polymerschicht gereinigt und getrocknet werden und daß die Partikeloberflächen direkt mit einer Lösung aus Monomeren/Oligomeren, die für die Bildung intrinsisch leitfähiger Polymere bekannt sind, oxidativ behandelt werden, wobei die oxidischen Partikel mit der Monomer/Oligomer-Lösung versetzt werden, der dann eine separate Lösung, die Oxidationsmittel umfaßt, zugesetzt wird.Process for producing ultrathin, compact, adherent and electrically conductive polymer layers on surfaces of oxidic particles, characterized in that the particle surfaces are cleaned and dried prior to the production of the polymer layer and that the particle surfaces are treated directly with a solution of monomers / oligomers suitable for the formation of intrinsically conductive polymers are known are oxidatively treated, wherein the oxide particles are added with the monomer / oligomer solution, which is then added to a separate solution comprising oxidizing agent. Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidischen Partikel aus Metalloxiden bestehen, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die TiO2, Al2O3, SiO2, ZrO2, SnO2, MgO, ZnO, CuO und BaTiO3 umfaßt.Process for producing ultrathin, compact, adherent and electrically conductive polymer layers on surfaces of oxidic particles according to Claim 1, characterized in that the oxide particles consist of metal oxides selected from the group consisting of TiO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , SnO 2 , MgO, ZnO, CuO and BaTiO 3 . Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung der Polymere verwendeten Monomere/Oligomere aus der Gruppe ausgewählt werden, die a)
Figure 00120001
worin X S, O oder NR3 ist, wobei R1 und/oder R2 H oder über eine Alkylkette (0 bis 20 CH2-Gruppen) verknüpfte Halogen-, Methyl-, Alkoxy-, Carbonsäure- oder Estergruppe sind, R3 H oder über eine Alkylkette (0 bis 20 CH2-Gruppen) verknüpfte Halogen-, Methyl-, Alkoxy-, Carbonsäure- oder Estergruppe ist und n 1 bis 6 ist; b) Anilin oder Anilinderivate und c)
Figure 00130001
oder Derivate davon umfaßt.
Process for the production of ultra-thin, compact, adherent and electrically conductive polymer layers on surfaces of oxide particles according to Claims 1 and 2, characterized in that the monomers / oligomers used to form the polymers are selected from the group consisting of
Figure 00120001
wherein X is S, O or NR 3 , wherein R 1 and / or R 2 are H or via an alkyl chain (0 to 20 CH 2 groups) linked halogen, methyl, alkoxy, carboxylic acid or ester group, R 3 H or a halogen, methyl, alkoxy, carboxylic acid or ester group linked via an alkyl chain (0 to 20 CH 2 groups) and n is 1 to 6; b) aniline or aniline derivatives and c)
Figure 00130001
or derivatives thereof.
Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur oxidativen Behandlung der Partikeloberflächen Oxidationsmittel verwendet werden, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die H2O2, Fe3+, S2O8 2–, (NH4)2S2O7, MnO4 , Metalloxide, Ce4+ und die entsprechenden Lanthaniden oder organischen Persäuren umfaßt.Process for producing ultrathin, compact, adherent and electrically conductive polymer layers on surfaces of oxidic particles according to Claims 1 to 3, characterized in that oxidizing agents selected from the group consisting of H 2 O 2 are used for the oxidative treatment of the particle surfaces , Fe 3+ , S 2 O 8 2- , (NH 4 ) 2 S 2 O 7 , MnO 4 - , metal oxides, Ce 4+ and the corresponding lanthanides or organic peracids. Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidative Behandlung zusätzlich auf elektrochemischem und/oder photochemischem Wege erfolgt.A process for producing ultra-thin, compact, adhesive and in the electrical conductivity adjustable polymer layers on surfaces of oxide particles according to claim 1 to 4, characterized in that the oxidative treatment additional Lich electrochemical and / or photochemical ways. Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomer/Oligomer-Lösung vor ihrer Verwendung mit Inertgas gespült wird.Method of producing ultra-thin, compact, adhesive and adjustable in electrical conductivity Polymer layers on surfaces Oxidic particle according to Claims 1 to 5, characterized that the Monomer / oligomer solution before their use is flushed with inert gas. Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidischen Partikel vor der Behandlung mit der Monomer/Oligomer-Lösung gemahlen werden.Method of producing ultra-thin, compact, adhesive and adjustable in electrical conductivity Polymer layers on surfaces Oxidic particle according to Claims 1 to 6, characterized that the oxide particles are ground before treatment with the monomer / oligomer solution become. Verfahren zur Erzeugung ultradünner kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die oxidative Behandlung die Extraktion der Oberflächen der Partikel mit organischen Lösungsmitteln oder wässerigen sauren Lösungsmitteln wie Schwefelsäure oder Salzsäure erfolgt.Method of producing ultra-thin compact, more adhesive and in the electrical conductivity adjustable polymer layers on surfaces of oxidic particles according to claim 1 to 7, characterized in that following the oxidative treatment the extraction of the surfaces of the particles with organic solvents or aqueous acid solvents like sulfuric acid or hydrochloric acid he follows. Verfahren zur Erzeugung ultradünner, kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Extraktion verwendeten organischen Lösungsmittel aus einer Gruppe ausgewählt werden, die Methanol, Chloroform und Acetonitril umfaßt.Method of producing ultra-thin, compact, adhesive and adjustable in electrical conductivity Polymer layers on surfaces Oxidic particle according to Claims 1 to 8, characterized that the organic solvents used for extraction from a group selected which comprises methanol, chloroform and acetonitrile. Verfahren zur Erzeugung ultradünner kompakter, haftfester und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbarer Polymerschichten auf Oberflächen oxidischer Partikel nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin die Behandlung der Partikeloberflächen mit abgestimmten Redoxlösungen zur Einstellung des Oxidationsgrades der Polymerschichten umfaßt.Method of producing ultra-thin compact, more adhesive and adjustable in electrical conductivity Polymer layers on surfaces Oxidic particles according to Claims 1 to 9, characterized that it Furthermore, the treatment of particle surfaces with coordinated redox solutions to Adjustment of the degree of oxidation of the polymer layers comprises. Oxidische Partikel, dadurch gekennzeichnet, daß sie ultradünne, kompakte, haftfeste und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbare Polymerschichten direkt auf ihrer Oberfläche aufweisen, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 bis 10 erzeugt wurden.Oxide particles, characterized in that they are ultra-thin, compact, Adhesive and adjustable in electrical conductivity polymer layers directly on their surface which is produced by the method according to claims 1 to 10 were. Oxidische Partikel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die direkt auf die Oberfläche aufgetragene Polymerschicht einen Masseanteil von etwa 10%, bezogen auf das Gesamtgewicht des beschichteten Partikels, und eine Dicke zwischen 10 und 100 nm besitzt.Oxidic particles according to Claim 11, characterized that the directly on the surface applied polymer layer a mass fraction of about 10%, based on the total weight of the coated particle, and a thickness between 10 and 100 nm. Verwendung von oxidischen Partikeln, deren Oberfläche durch das Verfahren nach Anspruch 1 bis 10 mit ultradünnen, kompakten, haftfesten und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbaren Polymerschichten beschichtet wurde, als Elektrodenmaterial in Sensoren, in Batterien und als Elektrodenmaterial mit katalytischen Eigenschaften.Use of oxidic particles whose surface is through The method of claim 1 to 10 with ultra-thin, compact, adherent and in the electrical conductivity adjustable polymer layers was coated as electrode material in Sensors, in batteries and as an electrode material with catalytic Properties. Verwendung von oxidischen Partikeln, deren Oberfläche durch das Verfahren nach Anspruch 1 bis 10 mit ultradünnen, kompakten, haftfesten und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbaren Polymerschichten beschichtet wurde, als leitfähige Pigmente.Use of oxidic particles whose surface is through The method of claim 1 to 10 with ultra-thin, compact, adherent and in the electrical conductivity adjustable polymer layers was coated as conductive pigments. Verwendung von oxidischen Partikeln, deren Oberfläche durch das Verfahren nach Anspruch 1 bis 10 mit ultradünnen, kompakten, haftfesten und in der elektrischen Leitfähigkeit einstellbaren Polymerschichten beschichtet wurde, als dielektrischer und leitfähigkeitssteuerbarer Zusatz für leitfähige Schichten, als Füllmaterial in der elektrischen Isoliertechnik und für Leiterglättungsschichten.Use of oxidic particles whose surface is through The method of claim 1 to 10 with ultra-thin, compact, adherent and in the electrical conductivity adjustable polymer layers has been coated as a dielectric and conductivity controllable Addition for conductive Layers, as filler in electrical insulation technology and for conductor smoothing layers.
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