PEDOT-PSS-HNTs復(fù)合材料的溫差電性能研究.pdf

1、有機(jī)高分子材料由于原料的廣泛來(lái)源，易于通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)、組分來(lái)達(dá)到相應(yīng)物性的需求等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，被研究者們熱衷。而導(dǎo)電高分子材料經(jīng)過(guò)多年研究，已經(jīng)可以初步應(yīng)用于電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等交叉領(lǐng)域。聚（3,4-乙撐二氧噻吩）（PEDOT）是很有特色的導(dǎo)電高分子材料。在應(yīng)用中，可與聚（對(duì)苯乙烯磺酸）（PSS）摻雜后分散于水中，形成穩(wěn)定PEDOT/PSS膠體體系，而并未對(duì)PEDOT電導(dǎo)率產(chǎn)生消極影響。使用PEDOT/PSS膠體制作薄膜具有良好的導(dǎo)電性

2、能、透明和熱穩(wěn)定性，其可以廣泛應(yīng)用于有機(jī)透明電極、觸控屏幕、太陽(yáng)能電池、傳感器等新興科學(xué)技術(shù)。
　　對(duì)于導(dǎo)電高分子材料，如果其分子鏈沿載流子以高遷移率傳輸?shù)姆较蛴行蚺帕?，材料的電?dǎo)率會(huì)大大提高。與碳納米管的電導(dǎo)率（~2×105 S/cm）相比，儲(chǔ)量豐富的層狀硅酸鹽埃洛石納米管HNTs幾乎絕緣。這使得我們能更直觀的研究納米管的摻入對(duì) PEDOT/PSS薄膜的溫差電性能的影響。為此，我們通過(guò)摻雜埃洛石納米管試圖使 PEDOT/PSS高

3、分子鏈有序排列，進(jìn)而提高材料的電導(dǎo)率等性質(zhì)。為此研究了不同埃洛石納米管 HNTs含量的 PEDOT/PSS復(fù)合薄膜以及在此基礎(chǔ)上添加其它化合物時(shí)薄膜的溫差電性能。
　　整個(gè)論文結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容如下：第一章綜述了有機(jī)導(dǎo)電高分子發(fā)展及其在溫差電領(lǐng)域的應(yīng)用和有機(jī)光伏器件進(jìn)展；第二章中研究了摻雜埃洛石納米管（HNTs）的PEDOT/PSS導(dǎo)電高分子復(fù)合材料薄膜的溫差電性能，復(fù)合材料薄膜室溫電導(dǎo)率、塞貝克系數(shù)分別為58 S/cm、19μV/K

4、；并且具有較低的熱導(dǎo)率0.16 W/mK，溫差電優(yōu)值 ZT值為3.0×10-3；第三章是以摻雜4 wt％HNTs的PEDOT/PSS復(fù)合材料作為基質(zhì)研究了添加乙二醇EG、添加聚乙二醇PEG、添加甲酸銨以及甲酸后處理得到復(fù)合材料薄膜的溫差電性能，隨著溫度升高這四種薄膜樣品都呈現(xiàn)塞貝克系數(shù)增大、電導(dǎo)率稍有減小和能量轉(zhuǎn)化功率TPF呈現(xiàn)增大的態(tài)勢(shì)，四組樣品在300 K時(shí)的ZT值基本都保持在2×10-3左右；第四章中初步探討了以聚（3,4-乙撐二