摘要
本文以 Langmuir-Blodgett film 成膜技術來製備聚苯胺導電高分子膜，LB成膜技術具備以下幾項優點如: 1.精確控制膜厚至分子層級範圍，2.可形成較均勻結構，3.可依需求排列分子位向及組織，4.實驗環境較為清潔，5.可達分子層級的改質等，因此可做為研究奈米薄膜之需求。 在眾多的導電高分子中，聚苯胺具有獨特的光電性質，在空氣中穩定性佳且製備容易，因此有諸多的研究與應用價值存在。但聚苯胺分子中具有胺基與亞胺基，會產生分子內氫鍵，使得聚苯胺分子易形成聚集，且主鏈上多共軛結構，因此性質硬脆，僅可溶於少數溶劑，不易加工。 本研究首先對聚苯胺LB膜成膜速度較慢，品質穩定性欠佳，無法穩定成膜的性質加以改善。主要概念是加入易於形成LB膜的脂肪酸分子花生酸，與聚苯胺共同成膜，幫助易於形成聚集的聚苯胺分子在液面處分散，以達到穩定快速成膜的成果。並利用布魯司特角顯微儀了解不同混合比例之分子膜於氣液界面排列的情形與分子膜散佈於氣液界面上之結構，以判斷較佳之條件來沉積分子膜。再以原子力顯微鏡檢測固體基材上之複合膜品質，顯示分子膜粗糙度明顯改善，加入花生酸確實可幫助聚苯胺膜排列更加平整與穩定。 接著探討複合膜最適化之成膜條件，因聚苯胺與二十碳酸分子對酸鹼的反應不一致，且文獻少有提及複合膜受酸鹼性的影響，故此部分研究不同pH值下聚苯胺--二十碳酸複合膜之成膜情形。結果發現次亞相為單純去離子水時有最佳的成膜性，乃因酸性下二十碳酸不易解離，無法形成帶負電荷的羧酸根，以致不能和聚苯胺中的NH2+作用。而鹼性時二十碳酸雖可解離，但因聚苯胺分子中的胺基轉變為不帶電的NH，且鹼性下聚苯胺分子鏈剛硬，使得分子膜仍易聚集，成膜性不佳。 本文亦研究分子膜導電度的改善，在成膜過程中加入二價金屬離子共同成膜，並在成膜後將離子還原成金屬粒子，希望能藉以改善分子膜導電性質。