检索结果-南通市图书馆

作者：姬悄悄天津理工大学

学位级别：硕士

近年来，油污染水的事件频繁发生，严重威胁人类赖以生存的水源环境。如何实现高效的油水分离，已经成为亟待解决的问题。目前所采用的超疏水超亲油材料由于水容易在油和分离表面形成堵塞，不能有效快速地进行油水分离。本文采取在铜网... 详细信息

近年来，油污染水的事件频繁发生，严重威胁人类赖以生存的水源环境。如何实现高效的油水分离，已经成为亟待解决的问题。目前所采用的超疏水超亲油材料由于水容易在油和分离表面形成堵塞，不能有效快速地进行油水分离。本文采取在铜网表面构筑微纳米结构并修饰含氟复合物制备了具有高疏油超亲水特性的材料，并成功应用在油水分离中。主要内容如下： 1.通过溶液法在紫铜网表面构筑Cu(OH)2与PDDA-PFO/SiO2微纳米结构，该网膜对植物油的接触角为144.5°，滚动角为15°;对十六烷的接触角为140.1°;对水滴的接触角接近0，表现为高疏油超亲水特性。该网膜非常适用于油水分离装置，能够实现油不浸透而水浸透通过网膜，而且性能稳定，油水分离后的网膜清洗后能够多次重复使用。 2.通过一步氧化法在黄铜网表面构建CuO片状微纳米结构并修饰PDDA-PFO/SiO2复合物，制备出高疏油超亲水网膜。该网膜对植物油的接触角为141.5°，滚动角为25°;对十六烷的接触角为135.2°;对水滴的接触角接近0。该疏油亲水油水分离网膜制备方法简单，成本低，性能稳定，易清洗，可大范围制备。 3.以黄铜网为基体，在AgNO3溶液中浸泡，通过置换反应在铜网表面生成银微纳米树枝状结构，再利用PDDA-PFO/SiO2复合物进行表面修饰后，得到高疏油超亲水网膜。该网膜对蔬菜油的接触角为147.5°，滚动角为4.2°;对十六烷的接触角为141.6°,对水滴的接触角接近0。该网膜作为油水分离材料使用,能够实现油不渗透而水渗透通过网膜，性能稳定，分离率高，重复利用性好。

关键词：疏油超亲水微纳米结构 PDDA-PFO/SiO2复合物油水分离

ZnO/ZnS异质结构提高ZnO的热电性能

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ZnO/ZnS异质结构提高ZnO的热电性能

作者：张广悦天津理工大学

学位级别：硕士

当今世界存在严重的能源危机,空气污染的日益严重与人类对于化石燃料的需求日益增多有着密切的关系,所以人类需要开发出一种无污染、制取方便的能源材料替代化石能源,热电材料因此进入了“候选区”。如今可以在中高温区有高热电优值(ZT... 详细信息

当今世界存在严重的能源危机,空气污染的日益严重与人类对于化石燃料的需求日益增多有着密切的关系,所以人类需要开发出一种无污染、制取方便的能源材料替代化石能源,热电材料因此进入了“候选区”。如今可以在中高温区有高热电优值(ZT)的热电材料基本由有毒有害或价格昂贵的原材料制备而成,因此高温稳定,制备简单的ZnO进入了大家的视野。但是ZnO作为热电材料存在着劣势,禁带宽度较大导致电性能差强人意,较大的热导率也同样使得ZT值低下。本文通过溶液法结合微波烧结技术制备ZnO和ZnO/ZnS异质结构热电陶瓷,以期待可以综合改善ZnO的热电性能。(1)首先分别采用水热法和沉淀法合成ZnO粉体,两种方法合成粉体的颗粒度分别为～145 nm和45 nm,将合成的粉体分别在空气和氩气两种气氛下进行微波烧结,烧结条件均为1000℃,保温60 min。水热法合成的ZnO粉体在空气和氩气中烧结后的相对密度分别是85.8%和75.6%,沉淀法合成的ZnO粉体在两种气氛中烧结后的相对密度分别是83.3%和75.2%。由于空气中烧结导致氧空位浓度下降,两种方法合成的ZnO烧结试样均无法测试出电性能,而在氩气气氛下水热法和沉淀法合成粉体的烧结试样在900 K时的ZT值分别为0.2和0.17。(2)将水热法合成的ZnO粉体与硫代乙酰胺(TAA)通过置换反应获得ZnO/ZnS异质结构,改变TAA的用量调整ZnS与ZnO的相对量,硫氧原子比例为5%时,获得的烧结试样的热导率在900 K时为1.44 WmK;最终,而硫氧原子比为5%的烧结试样在900 K时获得最大ZT值为1.77。(3)为了探究粉体ZnO颗粒度对于最终样品性能的影响,将使用沉淀法合成的ZnO粉体与TAA反应制备ZnO/ZnS异质结构。由于沉淀法合成的ZnO粉体颗粒度小、比表面积更大,形成合适ZnS层所需要的TAA浓度更小,所以选择的硫氧原子比变为0.1%～0.5%。同时由于烧结后的晶粒更小,产生了更多的晶界,造成了更多的声子散射,在900 K时硫氧原子比为0.5%的烧结试样的热导率为1.24 WmK,ZT值为1.38。

关键词： ZnO ZnS 异质结构电导率热导率 ZT

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Cu2SnS3热电材料的制备及性能研究

Cu2SnS3热电材料的制备及性能研究

作者：曹磊天津理工大学

学位级别：硕士

随着时代的进步,环境污染、气候变暖、能源危机等问题日益凸显,为了摆脱这样的困境,人们一直在奋力寻找解决问题的方法,在这个过程中热电材料以其独特的优势备受瞩目。热电材料能够实现热能与电能的直接转化且没有任何排放,绿色环保。... 详细信息

随着时代的进步,环境污染、气候变暖、能源危机等问题日益凸显,为了摆脱这样的困境,人们一直在奋力寻找解决问题的方法,在这个过程中热电材料以其独特的优势备受瞩目。热电材料能够实现热能与电能的直接转化且没有任何排放,绿色环保。目前市场上应用的热电材料,如碲化铋,因碲元素在地壳中十分稀有,使得其制备的热电材料成本较高,寻找低成本的热电材料是十分必要的,CuSnS作为热电材料逐渐进入研究人员的视野,其组成元素十分普遍,且具有“声子玻璃-电子晶体”的特征,具备较低的热导率,这是优良的热电材料该有的性质。但是本征CuSnS电性能不高,可通过掺杂等手段提高电学性能,从而提高热电性能。本文采用溶剂热合成结合微波烧结制备CuSnS热电材料并做了如下研究:(1)选用不同溶剂合成CuSnS粉体,通过研究结构、形貌以及烧结后的电学性能,确定出乙二胺和水作为溶剂,合成出了粒径为50 nm左右均匀的CuSnS粉体。(2)将合成的粉体经冷等静压成型后,采用不同的温度进行微波烧结,研究烧结温度对CuSnS电学性能和热学性能的影响。(3)选取Co作为受主掺杂,Co的离子半径(74.5 pm)和Sn的离子半径(69 pm)相近,取代Sn增加载流子浓度,提高了电导率,同时掺杂使CuSnS产生晶格缺陷散射声子,从而增强了热电性能,其中CuSnCoS样品的ZT值在700 K时为0.77。(4)选取Fe作为受主掺杂,Fe的离子半径(64.5 pm)和Sn的离子半径(69 pm)也很接近,且价态相近受主更易电离,掺杂Fe后有效提高了电输运性能,在室温时CuSnFeS的电导率最高,达到了3597.05 Scm。溶剂热合成和微波烧结工艺也使试样保持了较低的热导率,因此获得了出色的热电性能,700 K时CuSnFeS样品的ZT值达到1.2。

关键词： Cu2SnS3 溶剂热合成微波烧结电导率热导率

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ZnO基热电陶瓷的制备及性能研究

ZnO基热电陶瓷的制备及性能研究

作者：郭小慧天津理工大学

学位级别：硕士

日益严重的能源危机和环境问题使高温工业废热的回收利用成为万众瞩目的焦点。然而,仅有的几种可以在高温区发电的热电材料,受到毒性、资源以及价格的限制。Zn O热电材料由于无毒、价格低且具有高的载流子迁移率在众多氧化物中脱颖而出... 详细信息

日益严重的能源危机和环境问题使高温工业废热的回收利用成为万众瞩目的焦点。然而,仅有的几种可以在高温区发电的热电材料,受到毒性、资源以及价格的限制。Zn O热电材料由于无毒、价格低且具有高的载流子迁移率在众多氧化物中脱颖而出。目前主要面临的问题是,如何改善电性能与热性能之间的矛盾性,综合改善Zn O的热电性能。本文以Zn(CHCOO)?2HO,Na OH,CHO为原料,水热法制备形貌规则、粒度均匀的Zn O粉体,结合微波烧结制备Zn O基热电陶瓷,通过化学掺杂以及设计Zn O/Zn S异质结构提高其热电性能。(1)选用Al作为施主掺杂元素,成功制备ZnAlO(x=0,0.005,0.01,0.015,0.02)热电陶瓷,Al离子半径小于Zn离子半径,元素之间也更容易取代,从而产生多余的电子增加载流子浓度,提高电导率;同时增强晶格散射,降低热导率。最终,当掺杂量为0.015时,在1000 K时ZT值为0.33。(2)将水热合成的Zn O粉体在NaS水溶液中通过原位离子交换反应生成Zn S层,通过调节NaS的浓度C(C=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mol/L)调控在Zn O颗粒表面Zn S层的厚度,即Zn S与Zn O的相对质量,获得的Zn O/Zn S粉体等静压成型后微波烧结。Zn O/Zn S异质结构会降低电子传输阻力,使电子跃迁或移动的更快;同时增强界面对声子的散射,降低热导率;此外,Zn S可能在650 K附近会发生立方相(S-Zn S)向六方相(W-Zn S)的转变,使电导率突然增加,导致ZT值大幅度提高。其中,NaS浓度为0.4 mol/L的样品,在900 K时ZT达到了1.51。(3)通过马弗炉烧结工艺在高于Zn S理论相转变温度(1020℃)烧结2 h,得到Zn O/Zn S(C=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mol/L)热电陶瓷。电导率在测试过程中均匀增加,热导率略高于微波烧结试样。NaS浓度为0.4 mol/L的样品,在1000K时ZT值为0.11。

关键词： ZnO 微波烧结掺杂 ZnO/ZnS异质结构电导率热导率 ZT

几种金属表面纳米粗糙结构的制备及其超疏水性能

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几种金属表面纳米粗糙结构的制备及其超疏水性能

作者：王倩天津理工大学

学位级别：硕士

纳米材料以及微纳米复合材料的疏水特性引起了科学界的广泛关注。近期研究表明,具有超疏水性质的金属表面在自清洁、抗氧化、抗腐蚀、流动减阻及微流体无损输送等方面有着潜在的应用价值。众所周知,固体表面的润湿性能主要取决于表面形... 详细信息

纳米材料以及微纳米复合材料的疏水特性引起了科学界的广泛关注。近期研究表明,具有超疏水性质的金属表面在自清洁、抗氧化、抗腐蚀、流动减阻及微流体无损输送等方面有着潜在的应用价值。众所周知,固体表面的润湿性能主要取决于表面形貌与表面化学组成,荷叶表面的超疏水性归因于表面上微-纳米阶层结构以及表面上蜡状物。因此可以通过改变固体表面的粗糙度与调节表面自由能来实现对其表面浸润性能的调控。基于以上研究基础,本文主要介绍了三种简便易于实现的的超疏水表面制备技术,成功地在不锈钢、铜、铁等金属基体上获得了超疏水表面。 1.采用两步化学法,即温和的溶胶凝胶法与低温溶液法相结合制备氧化锌纳米棒,以此为修饰材料,使不锈钢、铁、铜表面的浸润性能发生改变。水滴在改性后的金属表面的静态接触角大于150°。结果表明:通过氧化锌纳米棒改性后的金属表面展现出了超疏水性能,通过有机物月桂酸与双叔丁基苯甲噻吩对金属表面进行二次修饰后,提高了金属表面疏水性能以及纳米棒与基底之间的结合力,通过进一步测试,改性后金属抵抗酸碱溶液以及海水的腐蚀能力都得到了增强。 2.采用化学置换法在铁和铜基底上制备银超疏水结构,通过向溶液中加入络合剂硫代硫酸钠调节反应速率,得到了形貌以及超疏水性能都非常良好的银超疏水表面。通过测试,该表面与基底之间的结合力、耐海水腐蚀性能、耐酸碱性能较好;并通过月桂酸对银超疏水结构进行二次修饰,静态接触角可达到160°左右,水滴与银超疏水表面的粘附力极低,同时耐酸碱性能、抗海水腐蚀性能以及银超疏水结构与基底之间的结合力都得到了提高。 3.通过化学腐蚀法,在紫铜基底上制备出了Cu(OH)纳米针超疏水结构,纳米结构改性后的金属表面的静态接触角接近160°,水滴与超疏水表面的黏附也很低。同时,超疏水表面与基底之间具有较强的结合力,能够在一定时间内保持超疏水性能而抵抗海水的腐蚀,酸碱溶液的腐蚀。采用月桂酸进行二次修饰后,超疏水性能得到进一步提高,同时结合力、抗海水腐蚀以及耐酸碱的能力也得到了增强。在疏水管道以及海上船舶工业上有潜在的应用前景。

关键词：超疏水纳米结构微-纳米结构润湿性结合力

水热合成及微波烧结技术制备PbS基热电材料及其性能研究

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水热合成及微波烧结技术制备PbS基热电材料及其性能研究

作者：史荣娜天津理工大学

学位级别：硕士

热电材料作为热能与电能直接转换的媒介,在当前能源危机、自然环境恶化的情势下受到广泛关注,如何以简便、低成本的方式制备出高转换效率的热电材料成为研究的重点。在我国存在大量的汽车尾气废热及工业废热的排放,若能有效回收利用,可... 详细信息

热电材料作为热能与电能直接转换的媒介,在当前能源危机、自然环境恶化的情势下受到广泛关注,如何以简便、低成本的方式制备出高转换效率的热电材料成为研究的重点。在我国存在大量的汽车尾气废热及工业废热的排放,若能有效回收利用,可极大程度缓解我国的资源与环境危机。目前,有应用价值的中温区热电材料以PbTe基材料为主,但Te元素含量稀少,价格昂贵,限制了其商业化应用。PbS与PbTe具有同晶体结构与类似的能带结构,且S地壳含量丰富,故PbS有望替代PbTe而被广泛应用,目前PbS存在电导率低、晶格热导率高等缺陷,ZT值还相对较低,并且PbS的制备以单质(Pb与S)熔炼结合放电等离子体烧结(SPS)为主,易造成环境污染且工艺苛刻,针对这些问题,本文做了如下研究:(1)以可溶性盐为原料,通过水热合成快捷简便地制备了粒度均匀的立方相PbS基粉末,结合微波烧结技术成功制备出晶粒尺寸800nm左右,致密度接近90%的PbS基热电材料。未采用易引起环境污染的Pb单质,以及将微波烧结引入热电材料制备是本文的创新之处。(2)制备了Pb位Bi掺杂n型PbBiS(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.5)系列材料,研究结果表明,Bi掺杂并未产生第二相,掺杂后电导率有明显提升,组成为PbBiS的样品室温电导率为640S cm,相比未掺杂样品提高了20倍,功率因子(PF)在630K时取得最大值8.77μW cm K,800K时热导率最小,为0.7W m K,最终PbBiS样品在800K时获得最大ZT值0.86,相比未掺杂的PbS样品提高了5倍。(3)制备了S位Cl-掺杂n型PbSCl(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.5)系列材料,发现Cl-掺杂PbS基热电材料同样为单相,掺杂后电导率亦有很大提升,PbSCl组成的样品室温电导率最高,为447S cm,比未掺杂PbS样品提高了10倍,并于673K时取得最大PF值14μW cm K,最终配比PbSCl的样品在800K时取得最大ZT值1.13。

关键词：热电材料 PbS 水热合成微波烧结

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施主掺杂硫化铅热电材料的制备及其性能研究

施主掺杂硫化铅热电材料的制备及其性能研究

作者：王月隆天津理工大学

学位级别：硕士

热电材料可以将热能与电能进行相互转化而被广泛应用于热发电和电制冷领域,其在工作过程中显现优良的特性而备受关注。此外,在能源危机、气候变暖,国家提倡低碳、节能环保的大环境下,寻找性能优异的热电材料成为研究重点。热发电材料中... 详细信息

热电材料可以将热能与电能进行相互转化而被广泛应用于热发电和电制冷领域,其在工作过程中显现优良的特性而备受关注。此外,在能源危机、气候变暖,国家提倡低碳、节能环保的大环境下,寻找性能优异的热电材料成为研究重点。热发电材料中研究最为广泛的是PbTe基材料,但Te的稀有性成为限制其发展的重要因素。而S的价格低廉、资源丰富,并且PbS与PbTe晶体结构相同、能带结构相似,其热电性能可与PbTe材料相媲美。但PbS本身热电性能并不高,需要对电性能和热性能进行优化,目前主要采用与Pb半径相近的施主掺杂来提高其热电性能;另外,目前多数采用熔融合金化、放电等离子烧结以及热压烧结的方法来制备PbS块体材料,这些方法不仅需要高纯的单质元素,而且烧结过程中所需温度较高,对设备要求严格。基于此,本文做了如下研究:(1)以较为简便的水热法合成PbS基粉体材料,利用微波烧结制备出晶粒尺寸均匀、致密度在90%以上的块体材料。(2)选取Ga作为施主掺杂,一方面,在理论计算中,Ga的掺杂减小了禁带宽度,提高了PbS的导电性;另一方面Ga(62 pm)与Pb(120 pm)的半径相差较大,掺杂后引起较大的晶格畸变,能够有效降低材料热导率。其中1%Ga掺杂样品的热导率在723 K下最小为0.84 W·m·k。(3)选取Cr(61.5 pm)作为施主掺杂,不仅具有Ga的掺杂效果,以磁性离子掺杂还会提高电子运输过程中携带的自由熵,达到提高Seebeck系数的作用。其中1%Cr掺杂样品的热导率在723 K下最小为0.86 W·m·k。(4)Bi为掺杂源已经证实对n-PbS的优化作用,本实验在此基础上,通过Bi、Cl阴阳离子共掺研究PbBiSCl(y=0.005,0.01,0.015)体系的热电性能。由于Bi(103 pm)与Pb(120 pm)、Cl(181 pm)与S(184 pm)离子半径相差较小,实现了Bi、Cl作为施主掺杂的效果。其中PbBiSCl样品室温下电导率提高到590.1 S·cm。

关键词：第一性原理计算热电材料 PbS 掺杂热电性能

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Bi2S3热电材料的理论计算及性能研究

Bi2S3热电材料的理论计算及性能研究

作者：郭颖天津理工大学

学位级别：硕士

当今社会快速发展,带来了物质的极大丰富,也带来了能源过快消耗以及环境问题,能源危机是我国乃至全世界面临的巨大问题。然而,人们发现,在当今利用的能源中,并不是所有的能源都能被有效的利用,绝大多数的能源都是以废热的形式浪费掉的... 详细信息

当今社会快速发展,带来了物质的极大丰富,也带来了能源过快消耗以及环境问题,能源危机是我国乃至全世界面临的巨大问题。然而,人们发现,在当今利用的能源中,并不是所有的能源都能被有效的利用,绝大多数的能源都是以废热的形式浪费掉的。如果我们能充分利用这些废热,能源危机问题就可以极大的得到缓解。而热电材料就是一种能将热能转换为电能的半导体材料。目前,在热电材料研究领域,因金属硫族化合物种类繁多,性能良好而被广泛所关注,在这些金属硫族化合物中,BiS由于高的赛贝克系数和低的热导率而成为备受关注的一种热电材料,但由于电导率很低,影响着其热电性能。在金属硫族化合物制备方法中,目前大多为熔炼,而后进行热压或活化烧结,该方法的制备工艺复杂,成本高,不利于实现规模化生产。针对以上的问题,本论文做了如下研究:(1)首先通过理论计算能带角度证明Sn掺杂使BiS导电性提高,且随着掺杂量的升高而升高。(2)在制备方面,采用溶剂热法合成Sn掺杂BiS粉体,之后分别采用等离子体(PAS)和微波烧结进行致密化。PAS烧结后晶粒大小为0.50μm-1μm,当Sn掺杂量为2.50%时,在673K得到最高ZT值为0.52(3)采用微波烧结制备的Sn掺杂的BiS热电材料性能有所提高,当Sn掺杂量为1.50%时,在673K时得到的最大ZT值为0.67,比纯BiS样品提高了约8倍。因此将溶剂热法合成的Sn掺杂BiS粉体采用微波烧结方式更有利于热电性能的提高。

关键词： Bi2S3热电材料第一性原理溶剂热法微波烧结等离子活化烧结

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掺杂Cu2Se基热电材料的制备与性能研究

掺杂Cu2Se基热电材料的制备与性能研究

作者：李瀚洋天津理工大学

学位级别：硕士

随着社会的不断发展与进步,人类对于环境的影响越来越大。为了解决化石能源危机以及环境变暖等一系列问题。人类开始寻求有效的解决途径,热电材料是能够将电能与热能相互转化的功能材料,作为一种环境友好的新型材料,受到了广泛关注。其... 详细信息

随着社会的不断发展与进步,人类对于环境的影响越来越大。为了解决化石能源危机以及环境变暖等一系列问题。人类开始寻求有效的解决途径,热电材料是能够将电能与热能相互转化的功能材料,作为一种环境友好的新型材料,受到了广泛关注。其中,CuSe作为一种金属硫族化合物,具有电子液体-声子玻璃的特点,因此其具有较低的热导率。如果对其电性能进行优化改善,能进一步提高热电性能,因此采用与Cu半径相近的元素掺杂来提高热电性能。本文初步探究了Zn、Ni和S元素掺杂对于热电材料性能的改变以及粉体样品形貌对于相变的影响。(1)通过溶剂热法。将铜源与硒源按化学计量比,快速简便地合成出了β相的CuSe基粉体材料。将粉体材料通过冷等静压以及微波烧结的方法成功制备出了相结构稳定、晶粒尺寸均一且高致密度的块体热电材料。(2)在CuZnSe(x=0-0.020)体系中,少量的Zn能够固溶在CuSe化合物中,通过微波烧结后的样品结构致密,物相分布均匀,形成了层状结构,层状结构有利于增强长波声子的散射。同时,Zn的掺杂提高了电导率,掺杂所引起的晶格畸变能够有效地散射短波声子,从而优化热电性能。(3)在CuNiSe(x=0-0.025)体系中,选择Ni作为掺杂元素的原因有两方面,一方面Ni取代Cu,提高电导率的同时,也降低了材料的热导率;另一方面,由于Ni的离子半径与Cu相差不大,有利于通过溶剂热法实现Ni的掺杂。最终,Ni掺杂提高了电导率,但由于Seebeck系数降低的原因,导致功率因子与本征CuSe相比并未提高。(4)在CuSeS(x=0-0.015)体系中,S取代Se位点,由于S与Cu的键能大于Se与Cu之间的键能,因此S原子对于晶格中的Cu原子起到固定的作用,抑制了Cu离子缺陷的产生,降低了载流子浓度,此外由于载流子散射减弱的原因,载流子迁移率提高,因此电导率并未大幅下降。最终S元素的掺杂由于降低了载流子浓度和声子传播速度,导致电导率和热导率降低。

关键词： Cu2Se 元素掺杂热电性能微波烧结

聚吡咯基有机/无机复合热电材料的制备及性能研究

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聚吡咯基有机/无机复合热电材料的制备及性能研究

作者：李成清天津理工大学

学位级别：硕士

现今,能源危机与环境污染问题日益严重,不断促使人们开发与研究清洁可再生能源。热电材料作为一种环境友好型材料可实现热能与电能的相互转换,被认为是实现余热回收利用的一种新型能源供给方式。有机聚合物热电材料具备低热导率、原料... 详细信息

现今,能源危机与环境污染问题日益严重,不断促使人们开发与研究清洁可再生能源。热电材料作为一种环境友好型材料可实现热能与电能的相互转换,被认为是实现余热回收利用的一种新型能源供给方式。有机聚合物热电材料具备低热导率、原料丰富、易合成、有利于制备柔性器件等优势,但整体热电性能不高,限制了实际应用;传统无机热电材料,其热电性能相对较高,但缺点同时存在,如原料的不可再生性、对环境不友好等。然而,有机/无机复合热电材料结合两者的优势,近年来不断在热电领域取得新突破。本文主要研究了聚吡咯（PPy）及以PPy为基体复合不同无机分散相的有机/无机热电材料的制备及性能,为解决材料中Seebeck系数、电导率、热导率相互耦合的问题提供了实验方法和理论支持。本文主要包括以下三个部分的研究成果:（1）基于典型的P型有机聚合物PPy,本文依据正交设计思路对其制备工艺进行了优化,探究了不同氧化剂、模板剂、聚合时间等因素的变化对聚吡咯热电性能的影响。最终确定了利用化学氧化法以三氯化铁（Fe Cl）为氧化剂,甲基橙（MO）为模板剂,冰浴（0℃～5℃）条件下聚合5 h为聚吡咯的合成条件,为后续复合材料的制备提供了实验与理论基础。（2）通过引入氧化铜（CuO）作为无机分散相实现对PPy/x CuO复合材料热电效应的调控,探究不同质量分数下PPy/x CuO（x=5%、10%、20%、30%）复合材料在300 K～380 K温度范围内的热电性能。相较于纯PPy,PPy/x CuO复合材料的电导率、Seebeck系数同时增强,热导率降低,且当温度为300 K,x=20%时,PPy/x CuO的电导率为3946.97 S/m,Seebeck系数为10.23μV/K,功率因子为0.4131μW·m·K,热导率为0.1255 W·m·K,ZT值为0.9874×10,是纯PPy ZT值的5.2倍。（3）引入铜锡硫（CuSn S）作为无机分散相制备PPy/x CuSn S复合热电材料,通过改变CuSn S在复合材料中的质量分数,探究PPy/x CuSn S（x=0.5%、1%、3%、5%）复合材料的热电性能。在300 K～380 K温度范围内,相较于纯PPy,PPy/x CuSn S复合材料的电导率、Seebeck系数增强,热导率下降,当温度为300 K,x=1%时,PPy/x CuSn S的ZT值为1.6447×10,是纯PPy ZT值的8.5倍。

关键词：聚吡咯氧化铜铜锡硫复合热电