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聚乙炔的核心特点是什么？ A. 导电性 B. 导热性 C. 韧性 D. 硬度

更新时间:2026-06-14 07:29:30   栏目: 中华词典

聚乙炔的核心特点是什么？ A. 导电性 B. 导热性 C. 韧性 D. 硬度

聚乙炔的核心特点是导电性，这一特性颠覆了有机高分子作为绝缘体的传统认知，其发现者因此获得2000年诺贝尔化学奖。纯净的聚乙炔本身是半导体或绝缘体（顺式电导率约10⁻⁹ S/cm，反式约10⁻⁵ S/cm），但通过掺杂碘、溴等受主杂质或钠、钾等施主杂质后，电导率可提升12个数量级，达到金属水平（最高约10³ S/cm）。

这种导电能力源于聚乙炔的共轭链结构与孤子载流子机制。反式聚乙炔的碳链因Peierls形变形成单双键交替结构，能隙约1.5 eV；掺杂后，链中产生带正电或负电的孤子（一种可移动的电荷缺陷），这些孤子在链内通过“接力式跳跃”传导电流，同时链间的杂质离子帮助电荷隧穿，共同实现高导电性。例如，碘掺杂时形成的孤子晶格会在能隙中央展宽为新能带，使电子跃迁阻力大幅降低。

相比传统金属导体，聚乙炔兼具高分子材料的柔韧性与轻质特性（密度约0.4 g/cm³），在太阳能电池、柔性电极、电磁屏蔽等领域具有潜在应用。其导电机制的独特性（孤子而非电子/空穴导电）也为凝聚态物理和材料科学提供了新研究范式。

答案：A. 导电性

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