一种碳纳米管复合热电材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术适用于热电材料技术领域，提供了一种碳纳米管复合热电材料及其制备方法和应用，该碳纳米管复合热电材料的制备方法包括以下步骤：将含有叔碳酸酯侧链和/或叔醇酯侧链的聚噻吩与碳纳米管置于溶剂中进行混合分散，得到浆液；利用溶剂挥发法对浆液进行处理，得到复合薄膜；在保护气氛下，将复合薄膜进行加热处理，得到所述碳纳米管复合热电材料。本发明专利技术通过采用侧链含有可以热分解基团的聚噻吩作为原料，用它在溶液分散碳纳米管制备成复合材料之后，再通过简单的加热使该基团断裂，使不导电的侧链末端基团分解并离去，从而可以得到只有聚合物骨架包裹碳纳米管的复合材料，以大幅度提高电导率，改善碳纳米管复合材料的综合热电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管复合热电材料及其制备方法和应用
本专利技术属于热电材料
，尤其涉及一种碳纳米管复合热电材料及其制备方法和应用。
技术介绍
热电能的产生可以回收利用部分废弃的热能，对可持续能源的发展具有重要意义。热电材料(ThermoelectricMaterials)又称温差电材料，主要用于制备热电制冷器件和热电发电器件。热电材料的性能可通过无量纲的热电优值zT＝S2σT/κ来表达，zT越大效率越高，其中S为塞贝克系数，σ为电导率，κ为热导率，T为绝对温度，但是这三个参数相互依赖,往往难以同时提高。无机半导体在热电能的转换器件方面已展示出了巨大的前景，但是其价格昂贵且无法制备成柔性材料。有机纳米半导体，包括碳纳米管(carbonnanotubes，简称CNT)，作为热电材料使用具有独特优点：原材料丰富，廉价的加工沉积方法包括可溶液加工，缺点是热导率也很高。并且，碳纳米管材料均具有良好的弯曲柔性，可裁剪成任意几何形状，有利于灵活地制备各种结构的轻量化的热电器件。然而，由于极强的范德华力，碳纳米管极易聚集为团簇，难以分散和加工。聚苯胺、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管复合热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将含有叔碳酸酯侧链和/或叔醇酯侧链的聚噻吩与碳纳米管置于溶剂中进行混合分散，得到浆液；其中，含有叔碳酸酯侧链和/或叔醇酯侧链的聚噻吩在不低于200℃的温度下侧链可被除去；/n利用溶剂挥发法对浆液进行处理，得到复合薄膜；/n在保护气氛下，将复合薄膜进行加热处理，得到所述碳纳米管复合热电材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管复合热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含有叔碳酸酯侧链和/或叔醇酯侧链的聚噻吩与碳纳米管置于溶剂中进行混合分散，得到浆液；其中，含有叔碳酸酯侧链和/或叔醇酯侧链的聚噻吩在不低于200℃的温度下侧链可被除去；
利用溶剂挥发法对浆液进行处理，得到复合薄膜；
在保护气氛下，将复合薄膜进行加热处理，得到所述碳纳米管复合热电材料。


2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管复合热电材料的制备方法，其特征在于，所述含有叔碳酸酯侧链和/或叔醇酯侧链的聚噻吩与碳纳米管的质量比为(1～4):1。


3.根据权利要求1或2所述的一种碳纳米管复合热电材料的制备方法，其特征在于，含有叔碳酸酯侧链的聚噻吩包括结构式为式PT-1和/或PT-2的聚噻吩：



式中，m为不小于3的奇数；x不小于2。


4.根据权利要求1或2所述的一种碳纳米管复合热电材料的制备方法，其特征在于，含有叔碳酸酯侧链和/或叔醇酯侧链的聚噻吩的结构式为式PT-3：



式中，R为(CH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何盼，郭鑫，孟繁智，万玉春，李艳辉，段潜，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22