FI75180C - Som halvledare duglig, blandad ligninpolymer. - Google Patents
Som halvledare duglig, blandad ligninpolymer. Download PDFInfo
- Publication number
- FI75180C FI75180C FI840312A FI840312A FI75180C FI 75180 C FI75180 C FI 75180C FI 840312 A FI840312 A FI 840312A FI 840312 A FI840312 A FI 840312A FI 75180 C FI75180 C FI 75180C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- conductivity
- polymer
- lignin
- lignin polymer
- sulfur
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 47
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 title claims description 41
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 17
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N arsenic pentafluoride Chemical compound F[As](F)(F)(F)F YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N (1,10,13-trimethyl-3-oxo-4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl) heptanoate Chemical compound C1CC2CC(=O)C=C(C)C2(C)C2C1C1CCC(OC(=O)CCCCCC)C1(C)CC2 TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QZRGKCOWNLSUDK-UHFFFAOYSA-N Iodochlorine Chemical compound ICl QZRGKCOWNLSUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims 1
- CBEQRNSPHCCXSH-UHFFFAOYSA-N iodine monobromide Chemical compound IBr CBEQRNSPHCCXSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I molybdenum pentachloride Chemical compound Cl[Mo](Cl)(Cl)(Cl)Cl GICWIDZXWJGTCI-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 239000001119 stannous chloride Substances 0.000 claims 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODPYDILFQYARBK-UHFFFAOYSA-N 7-thiabicyclo[4.1.0]hepta-1,3,5-triene Chemical compound C1=CC=C2SC2=C1 ODPYDILFQYARBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 description 1
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 229910015224 MoCl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000804 electron spin resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001362 electron spin resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- -1 polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- QLUMLEDLZDMGDW-UHFFFAOYSA-N sodium;1h-naphthalen-1-ide Chemical compound [Na+].[C-]1=CC=CC2=CC=CC=C21 QLUMLEDLZDMGDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 231100000925 very toxic Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
- H10N60/851—Organic superconductors
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
1 75180
Puolijohteena käyttökelpoinen seostettu ligniinipolymeeri Keksinnön kohteena on seostettu ligniinipolymeeri, jota voidaan käyttää puolijohteena.
Puhtaina muovit ovat eristeitä. Eräät muovit voidaan 5 seostaa eli doopata tietyillä yhdisteillä sähkönjohtokyvyn aikaansaamiseksi. Sähkönjohtavuus, kuten puolijohtavuuskin, perustuu varauksenkuljetuskykyyn, jonka mekanismia ei toistaiseksi tunneta tarkkaan.
Tähän asti on useimmiten käytetty yhdisteitä, 10 jotka sisältävät konjugoituja kaksoissidoksia, jotka mahdollistavat varauksenkuljettajien liikkumisen oitkin polymeeriketjua. Seostusaineen määrä nuolijohteessa on yleensä suuri, jopa kymmeniä orosentteja muovin painosta. Johtokyky paranee yleensä seostusaineen 15 määrän kasvaessa.
Eristeiden johtokyky on pienempi kuin 10 ^ Scm Puolijohteisiin luettavien aineiden johtokyky on alueella 10 - 1(j Scm . Seostamattoman piin johtokyky on luok- -ij _]_ _2 -1 kaa 10 Scm ja germamumin noin 10 Scm . Arseeni-, 20 pentafluoridilla seostetun polybentsotiofeenin johtokyky ; on saatu nousemaan jopa arvoon 10^ Scm ^ eli heikoimmin sähköä johtavien metallien tasolle. Näin hyvää johtokykyä • ei puolijohteilta välttämättä vaadita, vaan ominaisuudet : riippuvat käyttötarkoituksesta.
• 25 Tähän mennessä parhaiten tunnetut puolijohteet ovat : piisirut. Koska niiden valmistus on hankalaa ja kallista, on niiden tilalle pyritty kehittämään muoveista valmistettuja puolijohteita. Nämä ovat huokeampia ja niiden työstäminen on periaatteessa samanlaista kuin muovien työstämi- 30 nen.
»·
Aikaisemmin polymeerien sähkönjohtavuutta on parannettu seostamalla mm. jodilla, ferrikloridi11a tai arseeni- .· pentaf luoridilla, jolloin johtavuusomdnaisuudet paranevat.
»
Esimerkiksi otettakoon polyasetyleenin dooppaus, jossa par-35 hain johtokyky on saavutettu arseenipentafluoridi11a. Sa- • · mantapaisia puolijohteita on valmistettu sekä rikkiä sisal-tämättörr.istä että rikkiä sisältävistä polymeereistä, poly- 2 75180 fenyleenisulfidista, polypyrrolista, polyparafenyleenistä, polybentsotiofeenista ym.
Monet puolijohteen perusmuoveina käytetyistä polymeereistä (kuten esim. polyasetyleeni) ovat niin herkkiä il-5 man hapen vaikutukselle, ettei niitä voi säilyttää tai työstää muuten kuin inertissä kaasussa. Seostusaineena käytetty yhdiste tekee ne yleensä entistä herkemmiksi ha-pelle. Perusteelliset suojatoimenpiteet nostavat tuotteiden hintoja. Jotkut seostusaineet, kuten esim. arseeni - 10 pentafluoridi, ovat hyvin myrkyllisiä ja aiheuttavat työ-. .„ . „ . . . .esim, hygienisiä ja ympäristöllisiä ongelmia/tulipalon sattuessa.
Tämän keksinnön päämääränä ovat aiemmin tunnettuja halvemmat ja helpommin käsiteltävät puolijohteiksi seostetut polymeerit. Tämmöisten polymeerien löytämiseksi seostet-15 tiin erilaisilla tähän tarkoitukseen käytetyillä yhdisteillä lignosulfonaatteja ja muita ligniinipreparaatteja, joissa yksiköiden väliset happi-eetterisiliat ovat tallella. Tulokset olivat kuitenkin johtokyvyn suhteen heikkoja.
Yllättäen kuitenkin todettiin, että suoni, pat. 50993 20 (vastaa yhdysvalt. pat. 4 107 111) mukainen rikkipitoinen ligniinipolymeeri muodosti seostettaessa melko hyviä, stabiileja puolijohteita. Asia oli yllättävä myös siksi, että ligniinipolymeeri ei ole tietämämme mukaan rakenteeltaan säännöllinen, kuten aikaisemmat tarkoi-25 tukseen käytetyt synteettiset polymeerit. Jo natiivi ligniini muodostuu kasvissa erilaisista rakenneyksiköistä, jotka esim. sulfiittikeiton jälkeen voidaan identifioida. Käsiteltäessä ligniiniä elementaaririkillä 200-300°C lämpötilassa, tapahtuu edelleen muutoksia. Lisäksi keksinnössä 30 käytetyn ligniinipolymeerin rikkipitoisuus vaihtelee alueella 5-55 %, kun synteettisten, rikkiä sisältävien polymeerien rikin ja hiilen suhde on vakio.
Keksinnön mukaiselle seostetulle ligniiniDolymee-rille on tunnusomaista, että seostamaton polymeeri sisäl-35 tää rikkiä enintää 55 painoprosenttia ja että siihen on seostettu (doopattu) johtokykyä aktivoivaa yhdistettä
II
75180 0,1 - 60 prosenttia seostamattoman nolymeerin painosta.
Seostamattoman ligniinipolymeerin johtokyky on noin 10 ^ S cm ^ ja seostuksen jälkeen noin 10 ^ S cm joten johtavuus on noussut 10^-kertaiseksi. Ensimmäistä kertaa 5 on valmistettu uusiutuvasta luonnonaineesta, modifioidusta ligniinistä puolijohde. Ligniiniä on käytettävissä rajattomasti, koska se on kasvien, etenkin puumaisten kasvien yksi tärkeimmistä rakenneosista. Sen talteenotto selluloo-sakeiton jäteliemistä on teknisesti ratkaistu ja ligniini-10 polymeerin valmistus on suhteellisen yksinkertainen. Suuressa mittakaavassa tulee ligniinipolymeerin valmistus huokeammaksi kuin nykyään puolijohdeteollisuudessa käytettävien synteettisten polymeerien valmistus. Ligniinipolymeerin on todettu säilyvän +5°C:ssa jopa 5 vuotta ilman, että 15 se olisi suojattu ilman hapelta. Ligniinipolymeeri ei ole myöskään myrkyllinen. Siitä voidaan valmistaa puolijohde melko yksinkertaisesti ja valmis puolijohde on huomattavan stabiili eikä vaadi sellaisia suojaustoimenpiteitä kuin useimmat muut kirjallisuudessa esitetyt puolijohteet. Lig-20 niinipolymeeri on osittain eräisiin liuottimiin liukeneva, : mikä saattaa helpottaa seostusta.
: Keksinnössä käytetty ligniinipolymeeri valmistetaan suom. patentin 50993 mukaan elementaaririkistä ja jostain : ligniinistä, esim. alkalilla esikäsitellystä ligniinistä.
25 Ligniinin on oltava puhdasta ja se voidaan eristää keitto-: liemestä teknisesti tunnetuilla tavoilla, kuten ultrasuoda- tuksella, amiiniuutolla tai ioniekskluusiolla. Ligniinimo-lekyylit koostuvat useista erilaisista perusyksiköistä, joiden runkona ovat p-hydroksifenyyliguajasyyli- ja syrin-30 gyyliryhmät. Reaktiossa rikin kanssa esim. sulfonihappo-. ryhmät lohkeavat pois, eetterisidokset purkautuvat ja yk- * sikköjen välille muodostuu hiili-hiilisidoksia ja rikin si- doksia sekä aromaattisten että alifaattisten hiilien kanssa.
Seostamalla tähän polymeeriin johtokykyä aktivoivaa ai-35 netta muodostuu yhdiste, jonka rakennetta ei tunneta, mutta joka toimii puolijohteena.
11 75180
Seostusaineina voidaan käyttää sekä p- että n-tyyppi-siä johtokykyä aktivoivia yhdisteitä. Yhdisteistä mainittakoon Br2, Cl2> IBr, IC1, MoCl^, SnCl^, H2S01j, Li, Na, K sekä erityisesti I2, FeCl^ ja AsP^.
5 Eri tyyppisten yhdisteiden käyttöä polymeerin aktivointiin on kuvattu nm. julkaisuissa G. Wegner; Angew. Chem 93· s. 352-371 (1981), ja R. H. Baugham et ai; Chem. Rev 32, s. 209-222 (1982).
Seostusaineen määrä riippuu ennen kaikkea halutusta johtokyvystä. Suorittamalla seostus täysin inertissä at-10 mosfäärissä voidaan johtokykyä vielä parantaa.
Ennen seostusta voidaan ligniinipolymeeriin lisätä jotain muovia, pehmitintä tai muuta lisäainetta teknisten ominaisuuksien parantamiseksi.
Keksintöä kuvataan lähemmin seuraavien esimerkkien ja 15 niihin liittyvien IR-spektrien avulla, joilla ei pyritä rajoittamaan keksintöä tai sen käyttömahdollisuuksia.
Esimerkki 1
Ligniinistä valmistettuun rikkipitoiseen polymee-2C riin (rikkipitoisuus 11 - 13 p-?), lisättiin jodia höyrys-tämällä eksikaattorissa. Näytteiden dooppausasteet (lisä-: tyn aineen määrä prosentteina seostamattoman polymeerin : painosta) määritettiin. Näytteistä puristettiin tablette- * 2 ja (puristuspaine 10 000 kg/cm ), joiden johtokyky mitat- 25 tiin. Seostamattoman ligniinipolymeerin johtokyky mitattiin vastaavasti. Saadut johtokyvyt esitetään taulukossa 1. Näytteiden IR-spektrit esitetään kuvassa 1.
Taulukko 1 30 Näyte Dooppausaste Johtokyky ; ____%__Scm ' Seostamaton lig- niinipolymeeri' - 1,2·10-10 I 35 1 13 3,0-10-6 : 2 31 1,1-10-5 r 3 42 5,0-10-5 : 4 59 2,8'10-ij
II
5 75180
Esimerkki 2
Kuivatusta ferrikloridista valmistettiin kyllästetty liuos vedettömään nitrometaaniin (kuivattu molekyvliseu-loilla). Ligniinistä valmistettu rikkipitoinen polymeeri (rikkipitoisuus 11 - 13 p-%) laitettiin kyllästettyyn 5 liuokseen. Seostettuja näytteitä valmistettiin neljä seuraavasti: 20 ml PeCl^/nitrometaaniliuosta ja 1 - 3 σ ligniinipolymeeria sekoitettiin typessä 3 h ajan, jonka jälkeen seos suodatettiin ja pestiin nitrometaanilla.
Seos kuivattiin eksikaattorissa. Näytteistä puristettiin 10 tabletit, joista määritettiin johtokyky. Lisäksi tehtiin KBr-tabletit, joista määritettiin IR-spektrit. Osa lig-niinipolymeerista liukenee liuokseen, joten painoerolla ei voida seurata dooppausastetta. Vähentämällä ligniini-polymeerin osuutta liuoksessa, saadaan dooopausaste kuiten-15 kin kasvamaan. Dooppausastetta seurattiin ESR-snektro - skopian avulla, sillä doopoausaste ilmenee spektrin juovien intensiteettisuhteessa. Taulukossa 2 esitettiin ferriklo-ridilla doopattujen ligniinipolymeerien johtokyvyt, doop-pauksessa käytetyt ligniinipolymeerimäärät sekä tuotteiden 20 ESR-spektrLen intensiteetisuhde. Kuvassa 2 esitetään vastaavat IR-spektrit.
: Taulukko 2
Paino ennen ESR inten- Johtokyky . 25 Näyte seostusta siteetti Scm 1 _g_suhde_
Seostamaton lig- niinipolymeeri - 0,91 1)2 · 10 1 3,0 0,99 7,7 * 10“6 30 2 2,5 0,96 3,1 · 10~6 3 2,0 1,12 1,6 · 10~6 : 4 1,0 1,12 6,0 · 10“3 35 6 75180
Esimerkki 3
Rikkipitoiseen ligniinipolymeeriin (rikkipitoisuus 11 %) seostettiin rikkihappoa pitämällä polymeeriä väkevän, kaa-suttoman rikkihapon pinnalla vakuumissa. Tarkkaa seostusas-5 tetta ei pystytty määrittämään, koska osa polymeeristä liukeni. Saadun tuotteen johtokyky oli 3,2 x 10-3 Scm~l.
Esimerkki 4
Molekyyliseuloilla kuivattuun ja argonatmosfäärissä tis-10 lattuun tetrahydrofuraaniin (20 ml) liuotettiin argonatmosfäärissä 441 g naftaleenia ja lisättiin edelleen 77,2 mg natriumia huoneen lämpötilassa magneettisekoittimen avulla sekoittaen.
Näin saatuun natriumnaftalenidiliuokseen laitettiin 148 mg 15 rikkipitoista ligniinipolymeeriä (rikkipitoisuus n. 13 %) saostumaan tietyksi ajaksi. Seostettu tuote suodatettiin erilleen, pestiin tetrahydrofuraani11a ja kuivattiin argonissa. Näytteestä puristettiin pelletti, jonka johtokyky mitattiin argonatmosfäärissä.
20 Koetuloksia esitetään oheisessa taulukossa 5.
Taulukko 5
Seostusaika Johtokyky 25 _h_Scm-1 0 2,0 · 10~9 4 4,7 · 10~3 21 1,3 · 10"1
II
Claims (9)
- 7 75180
- 1. Puolijohteena käyttökelpoinen seostettu lieniini-polymeeri; tunnettu siitä, että seostamaton lignii-nipolymeeri sisältää rikkiä enintään 55 p-% ja että tähän po-5 lymeeriin on seostettu johtokykyä aktivoivaa yhdistettä 0,1 -60 % polymeerin painosta.
- 2. Vaatimuksen 1 mukainen ligniinipolymeeri ·, tunnettu siitä että johtokykyä aktivoiva yhdiste on jodi, bromi, kloori, jodibromidi, jodikloridi, arseenipen- 10 tafluoridi, ferrikloridi, molybdeenipentakloridi, stanni-kloridi, rikkihappo tai perkloorihaopo.
- 3. Vaatimuksen 2 mukainen ligniinipolymeeri; tunnettu siitä että johtokykyä aktivoiva yhdiste on jodi . 15 *1. Vaatimuksen 2 mukainen ligniinipolymeeri; tun nettu siitä että johtokykyä aktivoiva yhdiste on ; ferrikloridi.
- 5- Vaatimuksen 2 mukainen ligniinipolymeeri; tunnettu siitä että johtokykyä aktivoiva yhdiste on arsee-20 nipentafluoridi.
- 6. Vaatimuksen 1 mukainen ligniinipolymeeri; t u n- : n e t t u siitä että johtokykyä aktivoiva aine on li tium, natrium tai kalium.
- 7· Menetelmä jonkin vaatimuksen 1-6 mukaisen lignii-25 nipolymeerin valmistamiseksi; tunnettu siitä et tä johtokykyä aktivoivaa ainetta seostetaan höyrystämällä.
- 8. Menetelmä jonkin vaatimuksen 1-6 mukaisen lignii-nipolymeerin valmistamiseksi; tunnettu siitä, ette johtokykyä aktivoivaa yhdistettä liuotetaan orgaaniseen liuot-30 timeen, josta sen annetaan seostua rikkiä sisältävään lignii-nipolymeeriin.
- 9. Vaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä; tunnet-t u siitä että seostus suoritetaan inertissä atmosfäärissä. • · *..... · # · · * ··-
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI840312A FI75180C (fi) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | Som halvledare duglig, blandad ligninpolymer. |
| EP85100764A EP0153589A3 (en) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | Doped lignin polymer |
| JP60012322A JPS60228563A (ja) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | ド−プされたリグニン重合体 |
| US06/694,796 US4610809A (en) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | Doped lignin polymer |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI840312 | 1984-01-26 | ||
| FI840312A FI75180C (fi) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | Som halvledare duglig, blandad ligninpolymer. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI840312A0 FI840312A0 (fi) | 1984-01-26 |
| FI75180B FI75180B (fi) | 1988-01-29 |
| FI75180C true FI75180C (fi) | 1988-05-09 |
Family
ID=8518436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI840312A FI75180C (fi) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | Som halvledare duglig, blandad ligninpolymer. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4610809A (fi) |
| EP (1) | EP0153589A3 (fi) |
| JP (1) | JPS60228563A (fi) |
| FI (1) | FI75180C (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289749A (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-24 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 電極材料 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE412069B (sv) * | 1974-02-21 | 1980-02-18 | Rauma Repola Oy | Hogmolekyler, tredimensionell, aromatisk, svavelhaltig, ligninbaserad polymer och sett for dess framstellning |
| US4222903A (en) * | 1978-05-04 | 1980-09-16 | University Patents, Inc. | P-Type electrically conducting doped polyacetylene film and method of preparing same |
| DE3104408A1 (de) * | 1981-02-07 | 1982-08-19 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von stabilisierten leitfaehigen polymeren systemen und deren verwendung in der elektrotechnik und zur antistatischen ausruestung von kunststoffen |
-
1984
- 1984-01-26 FI FI840312A patent/FI75180C/fi not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-01-25 JP JP60012322A patent/JPS60228563A/ja active Pending
- 1985-01-25 EP EP85100764A patent/EP0153589A3/en not_active Ceased
- 1985-01-25 US US06/694,796 patent/US4610809A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI75180B (fi) | 1988-01-29 |
| JPS60228563A (ja) | 1985-11-13 |
| EP0153589A3 (en) | 1989-03-15 |
| EP0153589A2 (en) | 1985-09-04 |
| FI840312A0 (fi) | 1984-01-26 |
| US4610809A (en) | 1986-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4344870A (en) | Preparation of electrically conductive hetero-polyaromatics | |
| US4395497A (en) | Preparation of electrically conductive soluble heteropolyphenylenes | |
| Wei et al. | Thermal analysis of chemically synthesized polyaniline and effects of thermal aging on conductivity | |
| Kang et al. | Structural studies of poly (p-phenyleneamine) and its oxidation | |
| Kudoh | Properties of polypyrrole prepared by chemical polymerization using aqueous solution containing Fe2 (SO4) 3 and anionic surfactant | |
| Inoue et al. | New soluble polyaniline: synthesis, electrical properties and solution electronic spectrum | |
| US4344869A (en) | Preparation of electrically conductive hetero-poly-phenylenes | |
| Österholm et al. | Melt and solution processable poly (3-alkylthiophenes) and their blends | |
| CA1160037A (en) | Electrically conducting compositions derived from poly(phenylene) | |
| FI82702B (fi) | Elledande plastkompositer, som innehaoller poly (3-alkyltiofen) | |
| Cassignol et al. | Influence of the dopant on the polypyrrole moisture content: effects on conductivity and thermal stability | |
| Goh et al. | Miscibility of polyaniline/poly (vinyl acetate) blends | |
| US4440669A (en) | Electrically conducting compositions of doped polyphenylenes and shaped articles comprising the same | |
| Tan et al. | The effects of synthesis conditions on the characteristics and chemical structures of polyaniline: A comparative study | |
| FI75180C (fi) | Som halvledare duglig, blandad ligninpolymer. | |
| US4727135A (en) | Synthesis of polyquinoline by the catalytical dehydrogenative polymerization of tetrahydroquinoline | |
| Amer et al. | Oxidative copolymerization of p-phenylenediamine and 3-aminobenzenesulfonic acid | |
| Catellani et al. | Thiazole-based polymers: synthesis, characterization and electronic structure | |
| US5776370A (en) | Charge transfer complexes between polyaniline and organic electron acceptors and method of fabrication | |
| Havinga et al. | Dependence of the electrical conductivity of heavily-doped poly-p-phenylenes on the chain length | |
| Hino et al. | Synthesis and characterization of polyanilines doped with several carboxylic acids and with a carboxylic acid equivalent | |
| US4517116A (en) | Electrically conducting compositions of doped polyphenylenes and shaped articles comprising the same | |
| Gooding et al. | Poly (ferrocenylene vinylene phenylene vinylene). A photoactive semiconductor | |
| Ahmed et al. | Characterization of picric-acid-doped poly (o-toluidine) and the picric-acid-doped poly (o-toluidine)-induced conductive composite of acrylonitrile–butadiene–styrene | |
| Li et al. | A study on the conducting complex of poly (Schiff base sulphide)/iodine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: RAUMA-REPOLA OY |