【摘要】：導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS具有良好的光電和熱電性能,加上聚合物在機械柔性、易于加工等方面的優(yōu)勢,因此,PEDOT:PSS性能及其應(yīng)用是近年來的研究熱點。PEDOT:PSS的性質(zhì)及樣品形態(tài)將決定其應(yīng)用領(lǐng)域。本文基于PEDOT:PSS的組成特點,利用酸置換PSS,制備了高導(dǎo)電的PEDOT:PSS自支撐膜和纖維,并研究了該自支撐膜和纖維的熱電性能及應(yīng)用展示,具體內(nèi)容如下:(1)在PEDOT:PSS分散液中,PEDOT被大分子量的PSS通過庫侖相互作用包覆,分散于水中�；谶@一特點,將PEDOT:PSS分散液滴至硫酸溶液中,硫酸置換PSS,形成高濃度PEDOT:PSS配方;進而制備出微米厚度的PEDOT:PSS自支撐膜,電導(dǎo)率達1400 S/cm,方阻可低至0.6Ω/□。(2)采用濕法紡絲的方法,以濃硫酸作凝固浴,將PEDOT:PSS水分散液注入到濃硫酸中;利用硫酸置換表面PSS,使得PEDOT:PSS不能分散在水中,形成PEDOT:PSS導(dǎo)電纖維。該纖維電導(dǎo)率達1717 S/cm,具有良好的穩(wěn)定性,在空氣中放置98天(25℃,75%RH)電導(dǎo)率仍然穩(wěn)定,在220 K到380 K的溫度范圍內(nèi)電導(dǎo)率也幾乎不變(變化率為-4.4%到1.2%)。(3)基于導(dǎo)電聚合物膜和纖維,制備熱電器件。PEDOT:PSS自支撐膜的塞貝克系數(shù)為19.02μV/K,PF值為50.65μW/m K~2;PEDOT:PSS纖維的塞貝克系數(shù)為23.14μV/K,PF值為91.94μW/m K~2,與直接旋涂得到的PEDOT:PSS薄膜(塞貝克系數(shù)為17.34μV/K,PF值為約為0.04μW/m K~2)相比,熱電性能有明顯提高。本文還將該PEDOT:PSS熱電器件進行了可穿戴展示,在布上編織了含34個熱電單元的器件,在室溫下,手和空氣的溫差可產(chǎn)生2.2 mV的熱電電壓。
【圖文】：

圖 1-1 PEDOT:PSS 的化學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖是一種具有金屬性質(zhì)的導(dǎo)電聚合物，含有自由電基引發(fā)的氧化聚合反應(yīng)，產(chǎn)生游離的正電荷，形 π 電子體系。PSS 在水中溶解度高、在可見光

圖 2-1 高導(dǎo)電 PEDOT:PSS 自支撐膜的制備流程照片2.2.3 高導(dǎo)電 PEDOT:PSS 自支撐膜的測試表征為了實現(xiàn) PEDOT:PSS 自支撐膜的應(yīng)用，我們對其性能做了如下測試和表征，，并
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ317

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本文編號：2666599