石墨烯/PEDOT NWs复合薄膜的制备及热电性能研究

王 宁

(天津工业大学 材料科学与工程学院,天津 300387)

热电材料是一类利用半导体中载流子运动实现热能和电能相互转换的功能材料，常用于热电制冷和温差发电。作为一种有前景的绿色能源材料，它可以利用工业废热发电，从而解决全球资源短缺和环境污染问题，因此受到了研究者们的广泛关注[1-4]。热电材料性能的优劣通常由热电优值ZT来表示,，其中 为电导率，S为塞贝克(Seebeck)系数，κ为热导率[5]。其中 又称为功率因数，亦可以表征材料的热电性能[6]。

目前，低维导电聚合物是热电材料的研究焦点。聚(3,4-乙烯二氧噻吩)纳米线(PEDOT NWs)具有良好的分散性和环境稳定性以及较高的电导率，但是其热电性能仍然很低，需要进一步提高。Zhang等人[7]采用软模板法，在还原氧化石墨烯层上吸附聚吡咯纳米线，这种特殊的三维结构提高了聚合物的热电性能。石墨烯具有较高的电子迁移率、良好的透光率以及优异的机械性能，常与其它材料复合，以达到增强基质的目的，但是较高的热导率限制了石墨烯不能单独作为热电材料而应用。与石墨烯相比，PEDOT虽具有较低的的电导率和Seebeck系数，但是其热导率低。因此，本文拟结合两者的优势，在水相胶束中合成石墨烯/PEDOT NWs复合材料，并研究石墨烯的加入对PEDOT NWs热电性能的影响。

1 实验部分

1.1 实验药品

3,4-乙烯二氧噻吩、十二烷基硫酸钠、氯化铁，阿拉丁试剂公司；石墨烯，厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司；无水乙醇，天津市风船化学试剂有限公司。……