铜离子掺杂聚乙烯亚胺/碳纳米管热电薄膜的制备与表征

摘要：

以单壁碳纳米管(SWCNT)为基体,掺入适量的Cu2+或[Cu(NH3)4]2+和聚乙烯亚胺(PEI),通过溶液共混和真空抽滤方法制备得到Cu2+-PEI/SWCNT和[Cu(NH3)4]2+-PEI/SWCNT复合薄膜.通过扫描电子显微镜法、X射线能谱仪、红外光谱、拉曼光谱和热电仪器表征了复合薄膜的结构与性能.研究结果表明:适量Cu2+和PEI掺杂SWCNT时,优化了SWCNT的载流子浓度和迁移率,提升了体系的电导率,最大电导率为1 101.3 S·cm-1,功率因子最高达到93.4 μW·m-1·K-2.掺杂[Cu(NH3)4]2+和PEI时,提升了SWCNT的载流子迁移率,显著提升了体系的塞贝克系数,最大塞贝克系数为45.0 μV·K-1,功率因子最高达到72.3 μW·m-1·K-2.虽然Cu2+和[Cu(NH3)4]2+提升SWCNT热电性能的机理不同,但功率因子都高于PEI/SWCNT(55.7 μW·m-1·K-2).

关键词：铜离子、铜氨离子、聚乙烯亚胺、单壁碳纳米管、复合薄膜、热电性能

所属期刊栏目：46

分类号：O631;TB34(高分子化学（高聚物）)

资助基金：国家自然科学基金51803157

在线出版日期：2024-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：398-403