[發(fā)明專利]一種熱電薄膜及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810968705.0 | 申請(qǐng)日： | 2018-08-23 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109181235B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-02-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 潘成軍;韋春香;王雷 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 深圳大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C08L65/00 | 分類號(hào)： | C08L65/00;C08J5/18;C08G61/12 |
| 代理公司： | 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268 | 代理人： | 王永文;劉文求 |
| 地址： | 518060 廣東*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 熱電 薄膜 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)一種熱電薄膜及其制備方法，其中所述熱電薄膜的材料為聚合物，所述聚合物的結(jié)構(gòu)式為：其中，X是噻吩和噻吩并噻吩中的一種，n為10至20之間的自然數(shù)。本發(fā)明提供的平面型的有機(jī)半導(dǎo)體熱電薄膜材料易溶于常用的有機(jī)溶劑中，因此具有較好的溶液可加工性。此外，該類平面型的有機(jī)半導(dǎo)體熱電薄膜材料還具有較高的Seebeck系數(shù)和熱電性能，同時(shí)也具有較好的柔韌性，使得該有機(jī)熱電薄膜有望應(yīng)用于柔性可穿戴熱電設(shè)備中；并且本發(fā)明提供的平面型的有機(jī)半導(dǎo)體熱電薄膜材料制備方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，且成本低廉。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及有機(jī)熱電材料領(lǐng)域，尤其涉及一種熱電薄膜及其制備方法。
背景技術(shù)
隨著社會(huì)的發(fā)展，能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，因而在石油、煤炭等領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)進(jìn)而轉(zhuǎn)變成太陽(yáng)能、風(fēng)能的應(yīng)用?？茖W(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)步，現(xiàn)如今，人們迫切的想要研究出新材料來(lái)緩解能源危機(jī)。熱電材料應(yīng)運(yùn)而生。熱電材料又稱為溫差發(fā)電材料，是一種利用半導(dǎo)體物質(zhì)內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)來(lái)直接實(shí)現(xiàn)熱能和電能相互轉(zhuǎn)換的功能材料。其因質(zhì)量輕、價(jià)格低、和易于加工等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛關(guān)注。
熱電材料的性能由熱電優(yōu)值ZT＝S2σT/κ來(lái)表征，其中S為聚合物的Seebeck系數(shù)，σ為電導(dǎo)率，T為熱力學(xué)溫度，κ為熱導(dǎo)率，S2σ稱為功率因子。ZT值越大，熱電轉(zhuǎn)換效率就越高,其熱電材料的性能就越優(yōu)異，因此致力于研究高的Seebeck系數(shù)、高電導(dǎo)率以及低熱導(dǎo)率的聚合物。相對(duì)于聚合物，無(wú)機(jī)材料在熱電領(lǐng)域因?yàn)槠渚哂懈叩腟eebeck系數(shù)，高電導(dǎo)率而迅猛發(fā)展，同時(shí)也因其昂貴的價(jià)格、難于加工、毒性大等特點(diǎn)而使發(fā)展受到制約。并且，大多數(shù)的有機(jī)熱電材料和無(wú)機(jī)熱電材料的ZT值均小于1，而有很大的發(fā)展空間。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種熱電薄膜及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有熱電材料的加工困難、價(jià)格昂貴等問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種熱電薄膜，其中，所述熱電薄膜的材料為聚合物，所述聚合物的結(jié)構(gòu)式為：
其中，X是噻吩和噻吩并噻吩中的一種，n為10至20之間的自然數(shù)。
所述的熱電薄膜，其中，所述熱電薄膜中摻雜有三氯化鐵。
一種熱電薄膜的制備方法，其中，包括：
步驟A、在惰性氣體環(huán)境中，將三(二亞芐基丙酮)二鈀、三(鄰甲苯基)磷、單體I、單體II和溶劑混合，進(jìn)行Stille聚合反應(yīng)；
步驟B、將反應(yīng)之后所得的溶液進(jìn)行提純處理，得到聚合物；
步驟C、將所述聚合物溶解在溶劑中，并將得到的聚合物溶液沉積在基板上，待溶劑揮發(fā)后得到熱電薄膜；
所述單體I的結(jié)構(gòu)式為：其中X為噻吩和噻吩并噻吩中的一種；
所述單體II的結(jié)構(gòu)式為：
所述聚合物的結(jié)構(gòu)式為：其中n為10至20之間的自然數(shù)。
所述的熱電薄膜的制備方法，其中，所述步驟A中，所述Stille聚合反應(yīng)的溫度為100-120℃，時(shí)間為36-72小時(shí)。
所述的熱電薄膜的制備方法，其中，所述步驟A中，所述單體I和單體II的摩爾比為1:1。
所述的熱電薄膜的制備方法，其中，所述步驟B包括：
步驟B1、將反應(yīng)之后所得的溶液加入到甲醇溶劑中，經(jīng)離心處理，得到聚合物粗產(chǎn)物，將所述聚合物粗產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，得到干燥后的聚合物粗產(chǎn)物；
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