The present invention provides a kind of carbon nanotubes / graphene / poly (ethylene oxygen 3,4 two thiophene) method of preparation of sulfonated polystyrene composite thermoelectric material. The sodium polystyrene sulfonate is dissolved in water, adding proper amount of carbon nanotubes and graphene, uniformity, adding proper amount of 3,4 two ethylene oxygen monomer, mixed evenly, adding ammonium sulfate and ferric sulfate initiated polymerization. At the end of the reaction, the product is centrifuged and the black product is washed repeatedly and centrifuged and dried by deionized water. The invention provides a simple process conditions, low production cost, green carbon nanotubes / graphene / poly (ethylene oxygen 3,4 two thiophene): a new method for the preparation of polystyrene sulfonic acid composite thermoelectric material. The preparation method of the invention simultaneously improves the thermoelectric property of the composite thermoelectric material.
【技术实现步骤摘要】
一种增强复合热电材料性能的制备方法
本专利技术涉及一种碳纳米管/石墨烯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸复合热电材料的制备方法,特别涉及噻吩通过原位氧化聚合掺杂碳纳米管和石墨烯形成复合热电材料的方法。
技术介绍
随着工业化的加快,解决随之而来的环境污染和能源短缺问题越来越急迫。在日常生活及生产中会不可避免的产生废热,如果能开发并使用一种能够利用废热的材料将在很大程度上缓解能源危机。热电材料正是一种环境友好型且能回收利用废热的功能材料。热电材料主要是利用载流子(空穴或电子)的运动实现热能和电能之间的直接转换,具有体积小、重量轻、无传动部件、工作中无噪音、无环境污染、使用寿命长、易于控制等优点,已经成功应用于航空航天、微型传感、废热发电等领域,是一类前景广阔、竞争力强的能源替代材料。无量纲热电优值ZT是衡量材料热电性能的重要指标,表达式为:其中,S代表Seebeck系数;是声子热导率和电子热导率的和;T代表绝对温度。ZT值越大,热电转化效率越好,因此,为提高热电性能,应尽量提高基于Bi-Te-Sb的合金可以在很大程度上降低值变化不大,因而仍然是目前应用最广泛的热电材料。但无机材料资源有限、价格昂贵、加工困难、环境污染严重且有毒,并不能成为长远的绿色能源材料。导电聚合物具有资源丰富、价格低廉、易加工、热导率低等优点,其中,本征导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)由于电导率高、透光率好、低成本、环境稳定性好、低热导率和易于控制等优点成为目前最具有潜力的有机热电材料之一。但作为有机热电材料,电导率低使得材料ZT值低于无机热电材料。Scholdt等(Journ ...
【技术保护点】
一种增强复合热电材料性能的制备方法,其特征在于按如下的步骤进行:(1) 配料:碳纳米管+石墨烯与3,4‑乙烯二氧噻吩的质量比为250:1~25:1;其中碳纳米管与石墨烯可只添加单一组分,若同时加入碳纳米管与石墨烯,其质量比可为99:1~1:99;3,4‑乙烯二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸钠质量比为2:1~1:1,氧化剂与聚苯乙烯磺酸钠质量比为3:1~2:1,所述的氧化剂为硫酸铁与过硫酸铵,其中过硫酸铵与硫酸铁的质量比为50:1~30:1;将表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠溶解于去离子水中,然后加入碳纳米管和石墨烯,超声分散1h,再加入3,4‑乙烯二氧噻吩单体,机械搅拌,得到均匀的分散液;(2) 聚合:将配置好的氧化剂加入步骤(1)所得的分散液中,在5℃,N
【技术特征摘要】
1.一种增强复合热电材料性能的制备方法,其特征在于按如下的步骤进行:(1)配料:碳纳米管+石墨烯与3,4-乙烯二氧噻吩的质量比为250:1~25:1;其中碳纳米管与石墨烯可只添加单一组分,若同时加入碳纳米管与石墨烯,其质量比可为99:1~1:99;3,4-乙烯二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸钠质量比为2:1~1:1,氧化剂与聚苯乙烯磺酸钠质量比为3:1~2:1,所述的氧化剂为硫酸铁与过硫酸铵,其中过硫酸铵与硫酸铁的质量比为50:1~30:1;将表面活性剂聚苯乙烯磺酸钠溶解于去离子水中,然后加入碳纳米管和石墨烯,超声分散1h,再加入3,4-乙烯二氧噻吩单体,机械搅拌,得到均匀的分散液;(2)聚合:将配...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘海辉,刘艳欣,靳艳梅,张兴祥,王建平,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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