聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸/硫化亚锡纳米带柔性薄膜及碳纳米管复合热电材料的制备与性能研究

发布时间：2023-10-21 14:27

　　随着人类对能源需求的不断增加,传统的化石能源材料由于其有限性、不可再生性以及环境问题难以满足未来社会对能源的需求,故开发并有效利用新型能源材料至关重要。热电材料能够实现热能和电能的直接相互转换,广泛应用于工业废热和生活余热的有效利用、局部制冷和传感等领域,受到了广泛的关注。有机/无机复合热电材料是一种重要的热电材料,近年来引起了人们的极大兴趣。本文主要研究了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)/硫化亚锡(SnS)纳米带和季铵盐处理单壁碳纳米管(SWCNT)两种有机/无机复合热电材料,主要的研究内容和结果如下:1.采用高Seebeck系数Sn S纳米带与高电导率PEDOT,制备高性能p-型复合热电材料柔性薄膜。首先,采用水热法在高温高压条件下制备高纯度、高结晶度且具有高纵横比的SnS纳米带无机热电材料;然后,将Sn S纳米带和一定量的PEDOT在有机溶剂DMF或EtOH中超声混合,经抽滤后得到热电材料薄膜。热电性能测试结果表明,Sn S纳米带的含量和分散溶剂类型等因素显著影响了复合材料的热电性能,在DMF中制备的复合材料的热电性能较优,最高功率因子为27.8±0...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 热电材料概述
        1.1.1 热电材料的发展
        1.1.2 热电效应原理
        1.1.3 热电性能参数
    1.2 热电材料分类
        1.2.1 无机热电材料
        1.2.2 有机聚合物基热电材料
    1.3 PEDOT:PSS及其复合热电材料
    1.4 SWCNT热电材料
    1.5 实验课题的意义与主要内容
        1.5.1 实验课题的意义
        1.5.2 课题研究的主要内容
第二章 聚(3,4-乙烯二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸/硫化亚锡纳米带复合热电材料柔性薄膜的制备及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要化学试剂与原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 制备过程
            2.2.3.1 SnS纳米带的制备
            2.2.3.1 PEDOT:PSS/SnS纳米带复合材料的制备
        2.2.4 制备样品的测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 SnS纳米带和PEDOT:PSS/SnS纳米带复合材料的结构及形貌
        2.3.2 PEDOT:PSS/SnS纳米带复合材料薄膜的柔性
        2.3.3 PEDOT:PSS/SnS纳米带复合材料的热电性能
        2.3.4 PEDOT:PSS/SnS纳米带复合材料的光谱表征
    2.4 本章小结
第三章 季铵盐分子掺杂单壁碳纳米管n型薄膜热电材料的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要化学试剂与原料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 薄膜热电材料的制备及热电器件的组装
            3.2.3.1 n型薄膜热电材料和p型薄膜热电材料
            3.2.3.2 热电器件组装
        3.2.4 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 n型热电材料的形貌表征
        3.3.2 n型热电材料的结构表征
        3.3.3 n型薄膜材料的热电性能
        3.3.4 热电器件的性能
    3.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：3856015