聚苯胺基熱電復合材料的合成與設計.pdf

1、當今世界能源和環(huán)境問題對人類的可持續(xù)發(fā)展和健康生活造成了嚴重威脅。面對化石能源的瀕臨枯竭和日益嚴重污染的環(huán)境問題，尋找新能源，高效率應用能源的方法以及環(huán)境友好型的材料顯得尤為重要和迫切。基于此能源問題和環(huán)境問題在學術界和工程界引起研究熱潮。其中熱電材料是一種利用固體內部載流子運動,實現(xiàn)熱能和電能直接相互轉換的功能材料,在廢熱發(fā)電和溫差制冷等領域有重要的應用前景。到目前為止，研究最多的是無機熱電材料，但是無機熱電材料原材料昂貴、加工過程復

2、雜，而且很多原材料在使用過程中會對環(huán)境產生污染或者本身就有毒對人體身體有害。然而在近幾十年以來，高分子熱電材料成本低、原材料豐富、熱導率低等特點在學術界引起廣泛的關注，其中聚苯胺被認為是最有前景的高分子熱電材料之一。但是目前聚苯胺熱電材料的性能距離實際應用還有很大差距。因此以聚苯胺為基體，通過復合低維納米材料來提高電導率和塞貝克系數(shù)等熱電性能已成為當前研究重點方向。
　　本論文通過以下三種方式來提高聚苯胺基體的熱電性能：
　

3、　(1)采用乳液聚合的方式以十二烷基苯磺酸為摻雜酸一步原位法合成了PANI/AgNPs納米復合材料。采用XRD、FI-IR、UV紫外分光光度法、SEM和TEM等手段對制備的PANI/AgNPs復合材料進行了表征，并測試了復合塊體材料的電導率、塞貝克系數(shù)和熱導率等熱電性能。結果表明原位合成了Ag納米顆粒均勻分布的PANI/AgNPs復合材料，并且隨著Ag含量的增加，復合材料的熱電性能有明顯的提高。
　　(2)在原位合成PANI/Ag

4、NPs納米復合材料的基礎上，通過冷凍研磨法引入多壁碳管，實現(xiàn)了 AgNPs和 CNTs在聚苯胺基體中的均勻分散，成功制備了PANI/AgNPs/CNTs納米復合材料。研究結果表明，同時引入AgNPs和CNTs，大幅提高了聚苯胺的熱電性能。
　　(3)首先通過合成了氧化石墨烯（GO），然后采用硼氫化鈉還原 GO并退火處理得到性能優(yōu)良的RGO，最后將制備的RGO與PANI用超低溫冷凍研磨的方式制備了RGO/PANI納米復合材料。通過對