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一種高度有序共軛聚合物熱電材料的制備方法與流程

文檔序號(hào):12777276閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種高度有序共軛聚合物熱電材料的制備方法,其特征在于,包括:

將共軛聚合物溶解于第一有機(jī)溶劑中并制成均勻聚合物薄膜;

將小分子晶體研磨成粉平鋪于所述共軛聚合物薄膜表面,再蓋上玻璃片組成共軛聚合物薄膜-小分子晶體粉-玻璃片三層結(jié)構(gòu);

將此三層結(jié)構(gòu)置于有溫差的加熱臺(tái)上,使得該三層結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成溫度梯度并且加熱臺(tái)的熱端的溫度達(dá)到小分子晶體的熔點(diǎn),將該三層結(jié)構(gòu)沿溫度梯度的方向推移至加熱臺(tái)的冷端以使所述小分子晶體沿溫度梯度的方向有序結(jié)晶形成定向排列的小分子晶體同時(shí)所述共軛聚合物的分子鏈沿著定向排列的小分子晶體的晶格外延生長(zhǎng),得到高度有序排列的纖維狀薄膜;

將所述纖維狀薄膜置于第二有機(jī)溶劑中溶解去除所述小分子晶體,以獲得分子鏈完全伸展且高度有序排列的共軛聚合物熱電材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述共軛聚合物為含有芳香雜環(huán)化合物單元的共軛聚合物,分子鏈構(gòu)型為線型,分子量范圍為10000~100000。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法,其特征在于,所述聚合物薄膜的制備方法為滴涂法和旋涂法,所用的第一有機(jī)溶劑為氯苯、甲苯、氯仿、鄰二氯苯、1,2,4-三氯苯和四氫呋喃的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2-3中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述小分子晶體的分子量范圍為10~500,固態(tài)時(shí)為晶態(tài),液態(tài)時(shí)可作為溶劑,熔點(diǎn)范圍為20~300 ℃,優(yōu)選地,所述小分子晶體的為1,3,5-三氯苯、鄰苯二甲酸、對(duì)溴苯甲酸的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述小分子晶體與共軛聚合物質(zhì)量比為1:1~10:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述的有溫差的加熱臺(tái),熱端的溫度范圍為20~300 ℃,冷端的溫度范圍為-50~30 ℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述推移的速度為0.01~0.1 m/s。

8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述第二有機(jī)溶劑為硝基甲烷、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述的制備方法,其特征在于,所述第二有機(jī)溶劑還含有鐵鹽,以在溶解去除所述小分子晶體同時(shí)對(duì)所述共軛聚合物進(jìn)行摻雜。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法,其特征在于,所述鐵鹽為三氯化鐵、對(duì)甲苯磺酸鐵、雙三氟甲磺酸酰亞胺鐵、硝酸鐵和硫酸鐵至少一種,所述鐵鹽的濃度為0.1~1 mol/L。

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