聚二茂铁基硅烷的应用

聚二茂铁基硅烷可采用常规的聚合物加工方法加工成膜、纤维及其他形态的材料,也可与新技术结合,制备具有新形态的材料。如果在不同的纳米尺寸或结构的模板内进行开环聚合制备聚二茂铁基硅烷,则可得到具有不同纳米结构的材料。与有机聚合物相比,聚二茂铁基硅烷抗反应性离子刻蚀的能力较好,因而可用于柔性平版印刷。

采用多种柔性平版印刷技术制备了大面积PFS图案,然后用反应性离子刻蚀将其转移到基底上,配合保护性氧化物掩膜的使用,可以得到高比表面积的结构。由类似方法,以含钴簇的聚二茂铁基硅烷为前驱体,经等离子体及热解处理后,可得到二维有序排列的Fe/Co纳米颗粒环。Ozin等首先制备了交联自支撑PFS膜,再由其热解,得到磁性可调的陶瓷膜。带有特殊官能团的PFS可用作光致抗蚀剂。如带有甲基丙烯酸基团的PFS可用作负性光刻胶,而含金属钴基基团的PFS既可用做负性光刻胶,又可用做电子束抗蚀剂。但这类制版方法存在分辨率低、使用有机溶剂等不足。

由于聚二茂铁基硅烷发生氧化反应时伴随着颜色从琥珀黄到蓝绿色的变化,因而这类物质具有可逆的电致变色特性。聚二茂铁基硅烷自身是绝缘的,其电导率只有10-14S.cm-1,但经氧化掺杂后,可提高几个数量级,控制掺杂程度,电导率可在10-8～10-4S cm-1间变化,成为典型的半导体。这一特点使得这类聚合物可用于保护性电荷耗散层。而在氯仿及紫外光存在条件下,由无定形态聚二茂铁基甲基苯基硅烷制得的薄膜发生光氧化后,电导率显著增加,这一特性使其有望用于全固态光导和光伏器件。控制聚二茂铁基硅烷的交联程度,可得到具有氧化还原活性的可溶胀凝胶,凝胶在有机溶剂里的溶胀程度取决于铁的氧化程度,利用这一特点,可将二氧化硅微球有序排列在交联聚二茂铁基硅烷基底中,制备平面胶体光子晶体器件。结束语虽然迄今为止,很难发现有其他聚合物象聚二茂铁基硅烷一样具有如此宽泛的极具应用前景的特性,但受单体及聚合物制备方法等的限制,目前对于这类材料的研究,尤其是应用方面的研究仍处于较初步阶段。我们相信,随着特殊单体及聚合物合成方法的不断发展,具有设计性能及结构更复杂的基于聚二茂铁基硅烷的新型聚合物的构筑,以及对这些聚合物结构与性能关系研究的不断深入,这类材料一定会在未来的新技术领域,尤其是蓬勃发展的基于纳米技术、纳米结构的相关领域得到实际应用。