【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源，具体为一种基于皮革的离子热电器件、制备方法及应用。
技术介绍
1、低品位废热广泛存在于空气、海洋、太阳辐射以及企业生产过程中，造成了巨大的能源浪费和严重的环境问题，如何收集并利用低品位热具有重大意义。离子热电转换技术是基于塞贝克效应的一种绿色发电技术,指在温度梯度下导体内部的载流子从热端向冷端运动，并在冷端堆积，从而在材料内部形成电势差，以此实现热-电的转换收集环境中的低品位废热。
2、当前，离子热电材料多以含有水溶液的凝胶为主，可供选择的有机载体材料有限，大部分水凝胶其稳定性欠佳，表现在凝胶材料的力学性能和耐湿热稳定性不足，难以满足更复杂的特殊环境和较高温度条件下的工作要求，且极大地限制了离子热电的实际应用。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的离子热电材料力学性能和耐湿热稳定性不足，无法满足复杂的特殊环境和较高温度条件下离子热电的应用的问题，本专利技术提供一种基于皮革的离子热电器件、制备方法及应用。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术提供一种基于皮革的离子热电器件，包括器件本体，所述器件本体的材质为经金属配合鞣剂鞣制后的皮革，器件本体为平面结构或筒状结构；所述器件本体的一端设置有上电极，器件本体的另一端设置有下电极。
4、优选地，所述上电极和下电极的材质为铁、铜、铝、金、银、钛、铂或碳纤维布。
5、本专利技术还提供一种如上述的基于皮革的离子热电器件的制备方法
6、s1：将浸酸后的生皮进行鞣制处理，得到鞣制后皮革；
7、s2：将鞣制后皮革，裁切，并制成器件本体；
8、s3：将上电极和下电极分别贴附在器件本体的两端，完成基于皮革的离子热电器件的制备。
9、进一步地，将浸酸后的生皮进行鞣制处理的方法为：
10、s1.1：将浸酸后的生皮放入盐和水中转动，加入酸调节盐和水的ph值，形成第一混合体系；
11、s1.2：向转动的第一混合体系中依次加入金属配合鞣剂和蒙囿剂，形成第二混合体系，继续转动，直至将生皮鞣透；
12、s1.3：待生皮鞣透后，向第二混合体系中加入碱再次调节ph值，形成第三混合体系，升温，转动，静置，取出，晾干，得到鞣制后皮革。
13、优选地，s1.1中，第一混合体系的ph值为2.5～2.8，所述盐为氯化钠、硫酸钠或硝酸钠；所述酸为甲酸、乙酸或硫酸；所述生皮为牛皮、羊皮或猪皮。
14、优选地，s1.2中，所述金属配合鞣剂为锆铝配合鞣剂、锆铁配合鞣剂或铝铁配合鞣剂；所述蒙囿剂为甲酸钠、醋酸钠或柠檬酸钠。
15、优选地，s1.3中，加入的碱为na2co3或nahco3；第三混合体系的ph值为3.8～4.2；升温后，第三混合体系的温度为38℃～45℃。
16、优选地，以质量份数计，所述生皮、水、盐、酸、金属配合鞣剂、蒙囿剂和碱的用量比为(100～200):(100～200):(8～16):(1～2):(10～20):(0.5～1):(2～4)。
17、如上述的基于皮革的离子热电器件在热收集发电装置中的应用。
18、优选地，所述热收集发电装置为人体余热热收集发电装置或太阳辐射热热收集发电装置。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、本专利技术一种基于皮革的离子热电器件，包括器件本体，所述器件本体的材质为经金属配合鞣剂鞣制后的皮革；所述器件本体为筒状结构，器件本体的一端设置有上电极，器件本体的另一端设置有下电极。经金属配合鞣剂鞣制后的皮革，皮胶原纤维中的羧基与金属络合物形成多点配位结合，提高了皮胶原纤维的正电性，经鞣制后的皮革兼具有良好的物理机械性能和较高的耐湿热稳定性，便于运输、储存等。皮革内丰富的孔径、多层结构为离子的运动提供了大量且优良的孔径通道，自由移动的阴离子可以充当离子热电的载流子，当在经金属配合鞣剂鞣制后的皮革材料两端施加温度差时，由于阳离子络合物因与羧基配位后迁移受阻，使阴离子热迁移率远大于阳离子并在冷端大量聚集，从而使皮革两端形成电势差。此时，连接正负极即可形成闭环电路，以输出电能，从而实现通过收集低品位热能达到热-电转换的目的；且皮革相较于传统热电材料是一种丰富的天然生物质资源，广泛存在于自然环境中，具有培养条件简单、生物量大、可再生以及可生物降解等优点，经金属配合鞣剂鞣制后的皮革材料有机结合了低品位热收集的热-电转换功能，具有广阔的应用前景。
21、本专利技术提供一种如上述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，该方法通过将浸酸后的生皮进行鞣制处理，得到鞣制后皮革；将鞣制后皮革，裁切，制成器件本体；最后，将上电极和下电极分别贴附在器件本体的两端，完成基于皮革的离子热电器件的制备。该制备方法原料廉价易得，制备成本低、工艺简单、可大批量生产，制备的离子热电器件力学性能和耐湿热稳定性好，适于复杂的特殊环境和较高温度条件下的低品位热收集的热-电转换，应用范围广。
22、本专利技术还提供一种上述的基于皮革的离子热电器件在热收集发电装置中的应用，该装置可以用于人体余热收集和太阳辐射的光-热-电转换，体积小、质量轻、方便储存运输，成本低，具有极高的应用价值。
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1.一种基于皮革的离子热电器件，其特征在于，包括器件本体(1)，所述器件本体(1)的材质为经金属配合鞣剂鞣制后的皮革，器件本体(1)为平面结构或筒状结构；所述器件本体(1)的一端设置有上电极(2)，器件本体(1)的另一端设置有下电极(3)。
2.根据权利要求1所述的基于皮革的离子热电器件，其特征在于，所述上电极(2)和下电极(3)的材质为铁、铜、铝、金、银、钛、铂或碳纤维布。
3.如权利要求1或2所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，将浸酸后的生皮进行鞣制处理的方法为：
5.根据权利要求4所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，S1.1中，第一混合体系的pH值为2.5～2.8，所述盐为氯化钠、硫酸钠或硝酸钠；所述酸为甲酸、乙酸或硫酸；所述生皮为牛皮、羊皮或猪皮。
6.根据权利要求4所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，S1.2中，所述金属配合鞣剂为锆铝配合鞣剂、锆铁配合鞣剂或铝铁配合鞣剂；所述蒙囿
7.根据权利要求4所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，S1.3中，加入的碱为Na2CO3或NaHCO3；第三混合体系的pH值为3.8～4.2；升温后，第三混合体系的温度为38℃～45℃。
8.根据权利要求4所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述生皮、水、盐、酸、金属配合鞣剂、蒙囿剂和碱的用量比为(100～200):(100～200):(8～16):(1～2):(10～20):(0.5～1):(2～4)。
9.如权利要求1或2所述的基于皮革的离子热电器件在热收集发电装置中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述热收集发电装置为人体余热热收集发电装置或太阳辐射热热收集发电装置。
...【技术特征摘要】
1.一种基于皮革的离子热电器件，其特征在于，包括器件本体(1)，所述器件本体(1)的材质为经金属配合鞣剂鞣制后的皮革，器件本体(1)为平面结构或筒状结构；所述器件本体(1)的一端设置有上电极(2)，器件本体(1)的另一端设置有下电极(3)。
2.根据权利要求1所述的基于皮革的离子热电器件，其特征在于，所述上电极(2)和下电极(3)的材质为铁、铜、铝、金、银、钛、铂或碳纤维布。
3.如权利要求1或2所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，将浸酸后的生皮进行鞣制处理的方法为：
5.根据权利要求4所述的基于皮革的离子热电器件的制备方法，其特征在于，s1.1中，第一混合体系的ph值为2.5～2.8，所述盐为氯化钠、硫酸钠或硝酸钠；所述酸为甲酸、乙酸或硫酸；所述生皮为牛皮、羊皮或猪皮。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：官小玉，郑赛，张炳原，朱晏霞，韩庆鑫，李东平，安盟，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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