人類經(jīng)濟和社會高速發(fā)展的同時面臨著環(huán)境污染與能源短缺等問題。以熱電(Thermoelectric,TE)材料為核心的熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)能夠利用固體內(nèi)部載流子定向運動實現(xiàn)熱能與電能的直接轉(zhuǎn)換,是清潔能源技術(shù)的典型代表,受到廣泛關(guān)注。當(dāng)前,無機熱電材料是熱電領(lǐng)域的主要研究對象,因其資源少、毒性大和熱導(dǎo)率高等缺點,使研究者開始關(guān)注資源豐富、毒性低、熱導(dǎo)率低的有機熱電材料。導(dǎo)電高分子作為有機熱電材料的重要組成部分具有制備簡單、質(zhì)量輕、彈性好、成膜性好等優(yōu)點,在薄膜熱電材料研究領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色,尤其是聚(3,4-二氧乙撐噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)。值得注意的是,導(dǎo)電高分子熱電材料具有較大可調(diào)控的電導(dǎo)率(10^-710³ S cm^-1)和Seebeck系數(shù)(10¹¹0³?V K^-1),如何同時實現(xiàn)高電導(dǎo)率和高Seebeck系數(shù)是獲得高質(zhì)量熱電材料的關(guān)鍵,與無機熱電材料相似。近年來,基于納米材料的量子限域效應(yīng)...

【文章頁數(shù)】：178 頁

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱電材料概述
        1.2.1 熱電效應(yīng)
        1.2.2 熱電材料的性能參數(shù)
        1.2.3 熱電器件的應(yīng)用
    1.3 熱電材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無機熱電材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 有機熱電材料的研究現(xiàn)狀
    1.4 PEDOT:PSS熱電材料的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 PEDOT:PSS的發(fā)展
        1.4.2 PEDOT:PSS性能
        1.4.3 PEDOT:PSS基復(fù)合熱電材料
        1.4.4 面臨的問題
    1.5 本論文選題意義和研究目的
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究目的
    1.6 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 復(fù)合薄膜的制備方法
        2.1.1 稀釋抽濾法
        2.1.2 滴涂法
        2.1.3 旋涂法
        2.1.4 壓片法
        2.1.5 冷凍干燥法
    2.2 復(fù)合薄膜的表征
    2.3 PEDOT:PSS/無機復(fù)合薄膜的熱電性能測試及主要參數(shù)
        2.3.1 電導(dǎo)率及測試
        2.3.2 Seebeck系數(shù)及測試
        2.3.3 熱導(dǎo)率
    2.4 試劑及儀器
        2.4.1 主要試劑
        2.4.2 主要儀器
第三章 PEDOT:PSS/BN納米片薄膜制備及有機溶劑處理對熱電性能的優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 液相剝離BN納米片
        3.2.2 復(fù)合薄膜的制備
        3.2.3 復(fù)合薄膜的后處理
    3.3 PEDOT:PSS/BNNSs結(jié)構(gòu)表征與分析
        3.3.1 SEM和TEM
        3.3.2 XRD和Raman
        3.3.3 XPS
        3.3.4 UV-vis
        3.3.5 AFM
    3.4 熱電性能討論
        3.4.1 PEDOT:PSS/BNNSs復(fù)合薄膜的熱電性能
        3.4.2 有機溶劑處理優(yōu)化熱電性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 無機酸處理優(yōu)化PEDOT:PSS/SiC納米線復(fù)合薄膜熱電性能
    4.1 引言
    4.2 PEDOT:PSS/SiC-NWs的制備、處理及器件構(gòu)筑
        4.2.1 復(fù)合薄膜的制備
        4.2.2 復(fù)合薄膜的后處理
        4.2.3 熱電器件的構(gòu)筑
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 SEM和AFM
        4.3.2 XRD
        4.3.3 Raman
        4.3.4 XPS
    4.4 熱電性能討論
        4.4.1 PEDOT:PSS/SiC-NWs復(fù)合薄膜的熱電性能
        4.4.2 無機酸優(yōu)化熱電性能
        4.4.3 PEDOT:PSS/SiC-NWs復(fù)合薄膜組裝的熱電器件研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 PEDOT:PSS/(Ca_1-xAg_x)₃Co₄O₉復(fù)合薄膜制備及溶劑處理優(yōu)化其熱電性能
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 溶膠凝膠法制備(Ca_1-xAg_x)₃Co₄O9

        5.2.2 復(fù)合薄膜的制備
        5.2.3 復(fù)合薄膜的后處理
        5.2.4 熱電器件組裝
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 表征分析
        5.3.2 熱電性能討論
    5.4 薄膜熱電器件的組裝
        5.4.1 設(shè)計與測試
        5.4.2 熱電器件應(yīng)用
    5.5 本章小結(jié)
第六章 DMSO輔助層層組裝PEDOT:PSS/ce-MoS₂薄膜及其熱電性能
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 化學(xué)剝離二硫化鉬(ce-MoS₂)納米片
        6.2.2 復(fù)合薄膜的制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 實驗設(shè)計及流程
        6.3.2 表征與討論
        6.3.3 熱電性能討論
    6.4 本章小結(jié)
第七章 PEDOT:PSS/Te納米線凝膠薄膜制備及DMSO蒸氣處理優(yōu)化其熱電性能
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 PEDOT:PSS氣凝膠薄膜的制備
        7.2.2 水熱法制備Te納米線
        7.2.3 凝膠復(fù)合薄膜的制備
        7.2.4 凝膠薄膜的后處理
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 SEM
        7.3.2 TEM
        7.3.3 XRD
        7.3.4 XPS
    7.4 熱電性能討論
        7.4.1 溶劑添加對PEDOT:PSS凝膠薄膜熱電性能的影響
        7.4.2 PEDOT:PSS/Te納米線凝膠復(fù)合薄膜熱電性能討論
        7.4.3 DMSO蒸氣退火處理優(yōu)化熱電性能
    7.5 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻
作者簡介
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3915642

qikan