本文利用二氧化錳/Pyrrole/Acid 系統,以化學法合成導電度約為1(S/ cm)之Polypyrrole (PPY)。經由操作溫度的高低,控制著落在環氧樹脂( FR-4)之二氧化錳量,可獲得不同導電度之FR-4/PPY複合物。由X-射線繞 射光譜(XRD)及原子吸收光譜 (AA)之結果,發現錳(Mn)由四價還原成二價 ,二氧化錳在此系統下應為一氧化劑,且二氧化錳需處於強酸環境下,才 具有效的氧化能力。又經能量分散成份光譜 (EDS)、化學分析電子光譜( ESCA)、元素分析(EA)和循環式伏安法(CV)之研究,可推論PPY 之摻雜離 子(dopant)為酸根離子。以掃描式電子顯微鏡(SEM) 觀察在PPY 上進行電 沉積銅之反應,發現其沉積行為主要是以緩慢的增殖 (propa- gation) 方式,沿著與導體的接觸面成長,與一般高導電度之金屬電極整面式成長 方式有所不同,沉積順序可分為以下四個步驟: a.首先沿著與導體的接觸 面,生成點綴式群聚細顆粒狀或樹枝狀銅晶體。 b.電沉積銅由初始之點 綴式群聚細顆粒狀或樹枝狀晶體,漸成平面式之群聚粗顆粒狀或樹枝狀銅 晶體。 c.於平面式群聚粗顆粒狀或樹枝狀晶體之上,繼續沿著垂直方向 往上成長銅,逐漸形成一介於群聚粗顆粒狀或樹枝狀與顆粒狀間之過渡狀 銅晶體。 d.於過渡狀晶體上,銅繼續向垂直方向往上成長,漸成一顆粒 狀銅晶體,然後再佈滿整個導電高分子層。當FR-4/PPY複合物片電阻約 5KΩ/□ 時,銅在其表面之增殖速率,於電位-0.1 V vs.SCE 下約180μ m/min。再以X-射線繞射光譜(XRD) 探討結晶結構,發現其主要是以混亂( random)的方式所形成的鍍層結晶。最後,以PPY上鍍銅之極化曲線,探討 其電化學特性。
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