[發明專利]一種油胺摻雜n型碳納米管熱電材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910011495.0
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109742225B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 王連軍;孫婷婷;楊建平;范宇馳;羅維;江莞
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: H01L35/12
• 分類號: H01L35/12;H01L35/24;H01L35/34
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;魏峯

1.一種油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料，其特征在于：所述油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料是以碳納米管為原料，以醇為溶劑，以油胺為摻雜劑，在惰性氣氛下退火處理制得；其中油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料具體由下列方法獲得：

(1)將油胺溶于醇中，磁力攪拌，超聲，得到濃度為0.100～0.315g/mL的摻雜劑；

(2)將十二烷基苯磺酸鈉溶解于乙醇中，并加入碳納米管材料，充分作用，得到產物；其中，十二烷基苯磺酸鈉和碳納米管材料的質量比為10:1～6；

(3)將步驟(1)得到的摻雜劑逐滴加入步驟(2)得到的產物中，充分作用，減壓抽濾，洗滌，烘干，得到油胺摻雜的碳納米管材料；

(4)將步驟(3)得到的油胺摻雜的碳納米管材料置于管式爐內，抽真空，通入惰性氣體，退火處理，得到油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料。

2.根據權利要求1所述的油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料，其特征在于：所述碳納米管包括化學氣相沉積法、浮動氣相催化法、太陽能法、電弧放電法、模板法或激光蒸發法中的任一種制備的單壁、雙壁或多壁碳納米管粉末、纖維或紗線，或以該三種不同型號碳納米管任意比例混合所得的粉末、纖維或紗線。

3.根據權利要求1所述的油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料，其特征在于：所述醇為甲醇或乙醇。

4.一種如權利要求1-3中任一所述的油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料的制備方法，包括：

(1)將油胺溶于醇中，磁力攪拌，超聲，得到濃度為0.100～0.315g/mL的摻雜劑；

(2)將十二烷基苯磺酸鈉溶解于乙醇中，并加入碳納米管材料，充分作用，得到產物；其中，十二烷基苯磺酸鈉和碳納米管材料的質量比為10:1～6；

(3)將步驟(1)得到的摻雜劑逐滴加入步驟(2)得到的產物中，充分作用，減壓抽濾，洗滌，烘干，得到油胺摻雜的碳納米管材料；

(4)將步驟(3)得到的油胺摻雜的碳納米管材料置于管式爐內，抽真空，通入惰性氣體，退火處理，得到油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中磁力攪拌的時間為20～40min；超聲的時間為5～15min。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)和(3)中充分作用的方式包括針對纖維或紗線狀碳納米管的靜置浸漬法和針對粉末狀碳納米管的超聲法；充分作用的時間為10～120min。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中洗滌的工藝條件為：采用乙醇洗滌3～5次；烘干的工藝參數為：烘干溫度為50～70℃，烘干時間為1～7h。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中抽真空，通入惰性氣體的工藝條件為：關閉管式爐的進氣閥和排氣閥，打開抽真空裝置，直至真空度為0.001Pa時，關閉抽真空開關，打開惰性氣體進氣閥，重復操作3次后，關閉抽真空裝置，通入惰性氣體，開啟排氣口，通氣5～15min；所述惰性氣體為氬氣、氮氣或氦氣。

9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中退火處理的工藝參數為：

升溫速率為2～3℃/min，退火溫度為240～260℃，保溫時間為1h～5h。

10.權利要求1所述的油胺摻雜的n型碳納米管熱電材料用于新型能源自主的柔性熱電器件。