有机化合物也会导电

长期以来，就导电性能而言，人们往往习惯于把有机化合物看作是绝缘体。但实际情况并非完全如此。 随着高分子化学和合成技术的发展，对于固体有机化合物电子电导的机理，已了解得相当清楚。在工业中用作导体的石墨，实际上就是具有金属导电性能的典型有机高分子化合物。

有机化合物特别是高分子化合物的 一个显著特点是，借助于其分子结钩和性能之间所存在的某些已知关系， 可以通过大分子的合成来调省其各种性能。石墨虽有很好的导电性能，但是它的机械性能和加工性能却很差，限制了它的应用范围。因此，如果能创制出机械性能和加工性能都很好的有机导电体，使它能在广泛的范围内发挥其作用。

分子固体的电子电导机理

要使有机化合物固体能象金属那样导电，首先要了解它是什么性质的固体，在基本结构上它和金属的主要差别是什么"_blank" href="/item/低分子化合物/1493289" data-lemmaid="1493289">低分子化合物才是分子晶体，至于有机高分子则往往很难制成单晶，其固体中除结晶相之外还有无定形相存在。有机材料中存在无定形相就能使它具有良好的机械性能和加工性能，所以只能把有机导电体看作是分子固体，在分析它的电子电导特点时，必须考虑到其中存在着无定形相。

金属之所以会导电，是由于其原子晶体中存在着起导电作用的自由电子。分子固体中根本就没有这样的自由电子，要使它导电，首先便要依赖特种的分子结构设计来提供适当的载流子 ( 电子和空穴 ) 。 其次，分广固体中分子和分一子的堆积是由范德瓦尔斯力控制的，分子间的间距大，电子云的交迭很差，即使在分子内已经存在着可在外加电场下移动的载流子，也较难从一个分子迁移到另一个分子，必须使它有越过分子间位垒的活化过程。 这就是有机化合物大都是绝缘体的原因所在。因此，要使有机化合物成为导电体，其分子结构至少必须具有下列两个条件：( 1 )要能产生载流子，( 2 )分子间的电子云要有一定程度的重迭。

提高电导率的途径

为了使有机导电体出现金属电导，为了尽量提高它的电导率，改进晶体结构的几何因素便成为特别重要的问题。它的具体内容是：怎样才能控制分子在晶体中的几何堆积"sup--normal" data-sup="2" data-ctrmap=":2,"> [2]

广泛应用有机导电体的前景

要使有机导电体在广泛的工业部门得到应用，除了应进一步提高其电导率外，还得注意其机械性能和加工性能。所以必须使有机导电体的组分有一部分或全部是高分子化合物。 最理想的设计是，处于结晶区的分子能提供金属电导，而处于非晶区的分子则提供韧性和加工性。在有机导电体加工成形之后，还可以进行后处理，以使结晶区进一步完善而提高电导率。

有机导电体是从石墨的分子结构启发出来的新型材料。过去的研究和发展主要是保留和改进石墨的导电性能 ，但要克服其机械性能和加工性能都很差的缺点。在工业上广泛应用有机导电体的前景是很有希望的。除期望其 可以在电子工业甚至在电力工业中取代金属铜之外，甚至于还有发展出有机超导体的可能性。