[发明专利]一种聚吡咯包覆碳纳米管的复合热电材料的制备方法

摘要

本发明涉及聚吡咯包覆的碳纳米管复合热电材料的制备方法，特别是在以过硫酸铵作为氧化剂的情况下，吡咯通过原位氧化聚合对碳纳米管包覆形成复合热电材料的制备方法。本发明的制备方法是以廉价易得的吡咯单体和性质稳定的碳纳米管为原料，以聚对乙烯苯磺酸钠（PSSNa）为表面活性剂，1,5-萘二磺酸为掺杂剂，过硫酸铵为氧化剂，以水为溶剂，在室温下通过吡咯的原位氧化聚合得到高效率合成碳纳米管/聚吡咯复合热电材料。本发明克服了纯导电高分子聚吡咯的本征低电导率和碳纳米管的高热导率等缺点，充分利用聚吡咯的低热导率和碳纳米管高电导率的特点，通过将两者有机复合，提供一种操作简单、绿色环保，反应温度低，组分分散均匀性好的聚吡咯包覆碳纳米管的高热电性能复合材料制备新方法。

主权项

一种在以过硫酸铵作为氧化剂的情况下, 吡咯通过原位氧化聚合对碳纳米管包覆形成复合热电材料的制备方法，其特征是：该方法包括以下步骤：（1）将碳纳米管加入到15~25 mL去离子水中，得到黑色的悬浮液；（2）将表面活性剂PSSNa溶解在2~5 mL去离子水中，搅拌溶解；（3）将掺杂剂1,5‑萘二磺酸溶于2~5 mL去离子水中，搅拌溶解；（4）将氧化剂过硫酸铵溶于2~5 mL去离子水中，搅拌溶解；（5）将步骤（2）得到的溶液加入到步骤（1）的悬浮液中，超声分散30 min，得到碳纳米管的分散液；（6）室温搅拌下，将吡咯单体逐滴加入到步骤（5）得到的分散液中，继续搅拌30 min；再加入步骤（3）所得溶液，继续搅拌30 min，并将其冷却至0~5^oC；（7）将步骤（4）所得的溶液缓慢滴加至步骤（6）所得分散液中，滴加过程始终维持温度在0~5^oC，滴加完成后，保持此温度继续搅拌反应4 h；（8）将步骤（7）所得悬浮物过滤，得到黑色固体沉淀物，将黑色固体沉淀物进行洗涤、干燥，得到由聚吡咯包覆的碳纳米管的复合材料粉末。