CN110224056A - 一种柔性热电薄膜及其制备方法 - Google Patents
一种柔性热电薄膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110224056A CN110224056A CN201910440628.6A CN201910440628A CN110224056A CN 110224056 A CN110224056 A CN 110224056A CN 201910440628 A CN201910440628 A CN 201910440628A CN 110224056 A CN110224056 A CN 110224056A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyoxyethylene
- aniline
- aniline oligomer
- poly
- thermal electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 151
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 39
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 65
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- -1 aniline-polyoxyethylene Chemical group 0.000 claims description 5
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N monobenzene Natural products C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- SXMUSCUQMMSSKP-UHFFFAOYSA-N [O].C=1C=CSC=1 Chemical compound [O].C=1C=CSC=1 SXMUSCUQMMSSKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 abstract description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 45
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 9
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 7
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IGUXCTSQIGAGSV-UHFFFAOYSA-K indium(iii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[In+3] IGUXCTSQIGAGSV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 description 1
- JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N [3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-ylmethyl)-1-oxa-2,8-diazaspiro[4.5]dec-2-en-8-yl]-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]methanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CC1=NOC2(C1)CCN(CC2)C(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F JAWMENYCRQKKJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003021 water soluble solvent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/01—Manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/81—Structural details of the junction
- H10N10/817—Structural details of the junction the junction being non-separable, e.g. being cemented, sintered or soldered
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/85—Thermoelectric active materials
- H10N10/856—Thermoelectric active materials comprising organic compositions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及柔性热电薄膜及其制备方法，柔性热电薄膜的制备方法包括以下步骤：S1、将聚(3,4‑乙烯二氧噻吩)‑聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物‑b‑聚氧乙烯‑b‑苯胺齐聚物三嵌段共聚物在液体溶剂中均匀共混，得到混合溶液；S2、将步骤S1中得到的混合溶液在基底上成膜，干燥后获得柔性热电薄膜。本发明所述制备方法通过苯胺齐聚物‑b‑聚氧乙烯‑b‑苯胺齐聚物与聚(3,4‑乙烯二氧噻吩)‑聚苯乙烯磺酸混溶，使聚(3,4‑乙烯二氧噻吩)在苯胺齐聚物‑b‑聚氧乙烯‑b‑苯胺齐聚物的作用下与聚苯乙烯磺酸分离，本发明所述热电薄膜中苯胺齐聚物‑b‑聚氧乙烯‑b‑苯胺齐聚物三嵌段共聚物与聚(3,4‑乙烯二氧噻吩)π‑π共轭有序组装，所述热电薄膜形成有序纳米结构，所述热电薄膜的热电性能提高。
Description
技术领域
本发明涉及柔性热电材料技术领域，特别涉及一种柔性热电薄膜及其制备方法。
背景技术
聚(3,4-乙烯二氧噻吩)本身不溶于大多数常见的溶剂，而聚苯乙烯磺酸乳化后的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)则可以很好的分散在水溶性溶剂中，加工处理方便。聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸悬浮液具有良好的成膜性，涂布后可在基底表面形成透明的导电膜，且透明的导电膜具有高导电性，优异的稳定性。
优异的热电材料必须具有高塞贝克系数和高导电率，纯聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸薄膜的塞贝克系数高，但聚苯乙烯磺酸对载流子的阻碍作用导致聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸薄膜的电导率较低。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的主要目的是提供一种具有高塞贝克系数和高电导率的柔性热电薄膜，其具体的技术方案为：
一种柔性热电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物在液体溶剂中均匀共混，得到混合溶液；
S2、将步骤S1中得到的混合溶液在基底上成膜，干燥后获得柔性热电薄膜。
优选地，所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物均匀共混的方法为：将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶解在第一溶剂中，并调节pH至8-9后得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液，将苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶解在第二溶剂中，并调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；将所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中并搅拌均匀即得到混合溶液。
通过调控聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液的pH，以使得聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液均匀共混。
优选地，所述第一溶剂和所述第二溶剂分别为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的任意一种。
优选地，所述混合溶液中聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物的质量比为100:1-100。
优选地，所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物为苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体、苯胺八聚体-聚氧乙烯-苯胺八聚体或苯胺十六聚体-聚氧乙烯-苯胺十六聚体。
优选地，所述基底的材料为玻璃或PET。
本发明所述制备方法通过将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸与苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物均匀共混，以使聚(3,4-乙烯二氧噻吩)在苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物的作用下与聚苯乙烯磺酸分离，并在后续步骤中去除与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)分离的聚苯乙烯磺酸，使聚(3,4-乙烯二氧噻吩)分子链的连接紧密，苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)π-π共轭有序组装，所述热电薄膜形成有序的纳米结构，从而提高所述热电薄膜的热电性能。
苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物中的聚氧乙烯可以提供载流电子，在苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物与所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)的复合比例低时，聚氧乙烯含量低，不能起主导作用，所述热电薄膜的塞贝克系数仍然由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)决定，随着苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物含量的增大，聚氧乙烯提供载流电子，并起主导作用，所述热电薄膜的热电性能由p型向n型转变。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种柔性热电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物在液体溶剂中均匀共混，得到混合溶液；
S2、将步骤S1中得到的混合溶液在基底上成膜，干燥后获得柔性热电薄膜。
其中所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物均匀共混的方法为：将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶解在第一溶剂中，并调节pH至8-9后得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液，将苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶解在第二溶剂中，并调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；将步骤所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中并搅拌均匀即得到混合溶液。
在本申请中，所述第一溶剂和第二溶剂均为N，N-二甲基甲酰胺。
本申请中，所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸采用牌号为PH1000的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸的水溶液，其固含量为1％。
所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物为苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体、苯胺八聚体-聚氧乙烯-苯胺八聚体或苯胺十六聚体-聚氧乙烯-苯胺十六聚体。
其中，苯胺齐聚物-氧乙烯-苯胺齐聚物三嵌段共聚物的具体制备方法为：
步骤1、向N，N-二甲基甲酰胺中加入聚(乙二醇)二羧酸、EDC·HCl和4-二甲基氨基吡啶并搅拌混合均匀；
步骤2、将苯胺低聚物溶于N，N-二甲基甲酰胺中，缓慢滴加到步骤1中的溶液中，恒温加热至50℃，在N2气氛下搅拌48h；反应后加入等体积的去离子水，用透析袋透析3天后，通过旋转蒸发浓缩溶液，在THF/乙醚沉淀并离心，直至离心上清液为无色，最后35℃真空干燥48h，得到苯胺齐聚物-氧乙烯-苯胺齐聚物三嵌段共聚物(ANI)n-b-PEO-b-(ANI)n(n＝4，8，16)。
基于上述制备方法，提出本发明的实施例：
对比例1
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在3mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h，获得柔性热电薄膜。
实施例1
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将0.05mg苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体溶解在1mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；
S3、将步骤S2中得到的所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中，在室温下搅拌48h后得到混合溶液；
S4、使步骤S3中得到的所述混合溶液在旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h后，获得柔性热电薄膜。
实施例2
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将0.5mg苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体溶解在1mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；
S3、将步骤S2中得到的所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中，在室温下搅拌48h后得到混合溶液；
S4、使步骤S3中得到的所述混合溶液在旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h后，获得柔性热电薄膜。
实施例3
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将1.25mg苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体溶解在1mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；
S3、将步骤S2中得到的所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中，在室温下搅拌48h后得到混合溶液；
S4、使步骤S3中得到的所述混合溶液在旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h后，获得柔性热电薄膜。
实施例4
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将2.5mg苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体溶解在1mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；
S3、将步骤S2中得到的所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中，在室温下搅拌48h后得到混合溶液；
S4、使步骤S3中得到的所述混合溶液在旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h后，获得柔性热电薄膜。
实施例5
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将3.75mg苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体溶解在1mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；
S3、将步骤S2中得到的所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中，在室温下搅拌48h后得到混合溶液；
S4、使步骤S3中得到的所述混合溶液在旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h后，获得柔性热电薄膜。
实施例6
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将4mg苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体溶解在1mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；
S3、将步骤S2中得到的所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中，在室温下搅拌48h后得到混合溶液；
S4、使步骤S3中得到的所述混合溶液在旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h后，获得柔性热电薄膜。
实施例7
S1、将500μL的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸水溶液溶解在2mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液以调节pH至8-9，得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液；
S2、将5mg苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体溶解在1mL的N，N-二甲基甲酰胺中，并滴加氢氧化钠溶液调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；
S3、将步骤S2中得到的所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至步骤S1中得到的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中，在室温下搅拌48h后得到混合溶液；
S4、使步骤S3中得到的所述混合溶液在旋涂在PET上成膜，在40℃下真空干燥48h后，获得柔性热电薄膜。
分别测试实施例1-8中获得的热电薄膜，测试结果如表1所示：
表1
以上测试结果可以得出以下结论：
(1)对比对比例1和实施例1-7的测试结果可知，经苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体掺杂后的所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸薄膜的电导率先提高后降低，塞贝克系数增大，功率因子逐渐增大，所述热电薄膜的热电性能提高；
(2)根据对比例1和实施例1-4可知，所述混合溶液中聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸与苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体的固含量比为100:50范围时，所述热电薄膜呈现出p型热电行为，热电薄膜的电导率随着所述苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体掺杂量的增加而降低，塞贝克系数提高；
(3)根据实施例4和实施例5可知，所述热电薄膜在所述混合溶液中聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸与苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体的固含量比为100:50-75范围内时由p型热电行为转变为n型热电行为，可通过调节所述混合溶液中聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸与苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体的固含量比以调整所述热电薄膜的p-n型热电行为；
(4)根据实施例5-7可知，所述热电薄膜在所述混合溶液中聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸与苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体的固含量比为100:75-100范围时，所述热电薄膜呈现出n型热电行为，热电薄膜的电导率随着所述苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体掺杂量的增加而降低，但塞贝克系数大大提高。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种柔性热电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物在液体溶剂中均匀共混，得到混合溶液；
S2、将步骤S1中得到的混合溶液在基底上成膜，干燥后获得柔性热电薄膜。
2.根据权利要求1所述的柔性热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物均匀共混的方法为：将聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶解在第一溶剂中，并调节pH至8-9后得到聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液，将苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶解在第二溶剂中，并调节pH至8-9后得到苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液；将所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物溶液滴加至所述聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸溶液中并搅拌均匀即得到混合溶液。
3.根据权利要求2所述的柔性热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂和所述第二溶剂分别为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的柔性热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物的质量比为100:1-100。
5.根据权利要求4所述的柔性热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述苯胺齐聚物-b-聚氧乙烯-b-苯胺齐聚物三嵌段共聚物为苯胺四聚体-聚氧乙烯-苯胺四聚体、苯胺八聚体-聚氧乙烯-苯胺八聚体或苯胺十六聚体-聚氧乙烯-苯胺十六聚体。
6.根据权利要求1所述的柔性热电薄膜的制备方法，其特征在于，所述基底的材料为玻璃或PET。
7.一种采用如权利要求书1-6任一项所述制备方法制备而成的柔性热电薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910440628.6A CN110224056B (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 一种柔性热电薄膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910440628.6A CN110224056B (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 一种柔性热电薄膜及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110224056A true CN110224056A (zh) | 2019-09-10 |
| CN110224056B CN110224056B (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=67817944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910440628.6A Active CN110224056B (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 一种柔性热电薄膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110224056B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103828081A (zh) * | 2011-09-28 | 2014-05-28 | 富士胶片株式会社 | 热电转换材料和热电转换元件 |
| CN105024006A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-11-04 | 东华大学 | 一种热电复合材料及其制备方法 |
| CN105789423A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-07-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种聚苯胺原位聚合包覆pedot修饰纳米碳的热电复合材料的制备方法 |
| CN106947064A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-07-14 | 河南工程学院 | 一种高热电性能聚合物薄膜的制备方法 |
| CN107546317A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-05 | 江西科技师范大学 | 柔性复合热电薄膜及其制备方法 |
| CN109360885A (zh) * | 2018-08-16 | 2019-02-19 | 江西科技师范大学 | PEDOT:PSS/ce-MoS2薄膜的制备方法 |
| CN109704594A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-03 | 太仓萃励新能源科技有限公司 | 一种太阳光发电隔热玻璃的制作方法 |
-
2019
- 2019-05-24 CN CN201910440628.6A patent/CN110224056B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103828081A (zh) * | 2011-09-28 | 2014-05-28 | 富士胶片株式会社 | 热电转换材料和热电转换元件 |
| CN105024006A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-11-04 | 东华大学 | 一种热电复合材料及其制备方法 |
| CN105789423A (zh) * | 2016-05-04 | 2016-07-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种聚苯胺原位聚合包覆pedot修饰纳米碳的热电复合材料的制备方法 |
| CN106947064A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-07-14 | 河南工程学院 | 一种高热电性能聚合物薄膜的制备方法 |
| CN107546317A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-05 | 江西科技师范大学 | 柔性复合热电薄膜及其制备方法 |
| CN109360885A (zh) * | 2018-08-16 | 2019-02-19 | 江西科技师范大学 | PEDOT:PSS/ce-MoS2薄膜的制备方法 |
| CN109704594A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-03 | 太仓萃励新能源科技有限公司 | 一种太阳光发电隔热玻璃的制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| XIANGLE CHENG: "Thermally Sensitive N-Type Thermoelectric Aniline Oligomer-Block-Polyethylene Glycol-Block-Aniline Oligomer ABA Triblock Copolymers", 《MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS》, 31 May 2018 (2018-05-31), pages 2 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110224056B (zh) | 2023-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107104186B (zh) | 有机电子器件、组合物和方法 | |
| TWI773639B (zh) | 包含至少一種聚合物及至少一種鹽的組成物、該組成物的製造方法、該組成物的用途、以及含該組成物之電致發光裝置 | |
| JP5691029B2 (ja) | 改質平坦化剤およびデバイス | |
| EP3067948A1 (en) | Conductive polymer in organic solvent with fluorinated compound | |
| van Breemen et al. | High‐Performance Solution‐Processable Poly (p‐phenylene vinylene) s for Air‐Stable Organic Field‐Effect Transistors | |
| JP7276314B2 (ja) | 電荷輸送性組成物 | |
| TW200840842A (en) | High work-function and high conductivity compositions of electrically conducting polymers | |
| Döbbelin et al. | A new approach to hydrophobic and water-resistant poly (3, 4-ethylenedioxythiophene): poly (styrenesulfonate) films using ionic liquids | |
| JP2018528285A (ja) | 有機エレクトロニクスにおける使用に適した半金属ナノ粒子を含有する非水系インク組成物 | |
| TW201100481A (en) | Electrically conductive polymer compositions and films made therefrom | |
| TWI816825B (zh) | 電荷輸送性組成物 | |
| JP2023549611A (ja) | 硬質共役高分子を含むｎ型導電性組成物 | |
| CN110224056A (zh) | 一种柔性热电薄膜及其制备方法 | |
| Zhang et al. | Preparation and electronic characteristics of anionic perylene bisimide films | |
| Wang et al. | Transparent and conductive polysiloxanes/PEDOT: PSS nanocomposite thin films with a “water-impermeable” property to significantly enhance stability of organic–inorganic hybrid solar cells | |
| Li et al. | A facile synthesis of sulfonated poly (diphenylamine) and the application as a novel hole injection layer in polymer light emitting diodes | |
| TWI791711B (zh) | 有機光電轉換元件之電洞捕集層用組成物 | |
| CN115938647A (zh) | 一种超高粘附力的银纳米线/铝掺杂氧化锌复合柔性透明导电薄膜及其制备方法 | |
| TW202302696A (zh) | 電荷輸送性組成物 | |
| KR20180053630A (ko) | 유기 약염기를 포함한 유기 열전소재 및 이를 이용한 유기 열전소자 | |
| TW202305028A (zh) | 電荷輸送性組成物 | |
| Li et al. | Surface-capping engineering for electrically neutral surface of perovskite films and stable solar cells | |
| KR101422089B1 (ko) | 태양전지 전극용 은 잉크 조성물 | |
| CN109705574B (zh) | 有机复合材料膜的制备方法及提高其热电性能的方法 | |
| Song et al. | Highly efficient organic solar cells with improved stability enabled by ternary copolymers with antioxidant side chains |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240827 Address after: 518000 1104, Building A, Zhiyun Industrial Park, No. 13, Huaxing Road, Henglang Community, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Hongyue Information Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 430000 No.206 Guanggu 1st Road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan, Hubei Province Patentee before: WUHAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240902 Address after: No. 999 Hongfu Road, Honghe Town, Xiuzhou District, Jiaxing City, Zhejiang Province 314011 Patentee after: ZHEJIANG JIAFU GLASS Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 518000 1104, Building A, Zhiyun Industrial Park, No. 13, Huaxing Road, Henglang Community, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen Hongyue Information Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |