[发明专利]一种复合热电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种复合热电材料，其特征在于，复合热电材料包括酸掺杂苯胺多聚体的金属络合物和单壁碳纳米管，所述单壁碳纳米管与所述酸掺杂苯胺多聚体的金属络合物通过弱相互作用力结合，所述酸掺杂苯胺多聚体的金属络合物由酸掺杂苯胺多聚体与过渡金属离子配位络合得到；

所述过渡金属离子选自Cu²⁺、Ag⁺、Fe³⁺、Co²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺中的任意一种；

复合热电材料由酸掺杂苯胺多聚体的金属络合物和单壁碳纳米管在有机溶剂中组装得到，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、氯苯、二甲亚砜中的任意一种或几种的混合物；

所述酸掺杂苯胺多聚体的金属络合物与单壁多碳纳米管质量比为(1-9):(1-9)；

所述酸掺杂苯胺多聚体的金属络合物为酸掺杂苯胺四聚体的金属络合物，所述复合热电材料的制备方法包括如下具体步骤：

S1、对苯胺四聚体进行酸掺杂得到所述酸掺杂苯胺四聚体，然后将所述酸掺杂苯胺四聚体溶解于所述有机溶剂中得到溶液A；将单壁碳纳米管分散于所述有机溶剂中得到分散液B；将过渡金属盐溶解于所述有机溶剂中得到溶液C；

S2、将所述溶液C与所述溶液A混合得到所述酸掺杂苯胺四聚体的金属络合物的溶液；

S3、将酸掺杂苯胺四聚体的金属络合物的溶液与分散液B混合后，搅拌1-6h，固液分离得到酸掺杂苯胺四聚体的金属络合物和单壁碳纳米管的复合热电材料。

2.根据权利要求1所述的复合热电材料，其特征在于，S1中对苯胺四聚体进行酸掺杂制备酸掺杂苯胺四聚体的过程，包括如下步骤：

将苯胺四聚体分散于0.5-2mol/L的质子酸溶液中，搅拌1-6h，然后固液分离，固体分别用乙醇和水交替冲洗得到所述酸掺杂苯胺四聚体。

3.根据权利要求2所述的复合热电材料，其特征在于，所述质子酸选自盐酸、樟脑磺酸、高氯酸或对甲基苯磺酸中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的复合热电材料，其特征在于，所述苯胺四聚体由制备得到，所述苯胺四聚体的制备过程包括如下步骤：

S01、将N-苯基-1，4-苯二胺充分分散于盐酸溶液中得到N-苯基-1，4-苯二胺的悬浮液，在所述悬浮液中滴加氧化剂溶液后，反应液在冰浴中反应4～8h，所述盐酸溶液中盐酸的浓度为0.05-0.2mol/L，所述氧化剂选自过硫酸铵、氯化铁中的任意一种或二者任意比例的混合物，所述氧化剂与所述N-苯基-1，4-苯二胺物质的量的比为1～1.5:1；

S02、对反应液进行固液分离得到酸掺杂苯胺四聚体，所述酸掺杂苯胺四聚体依次经盐酸溶液洗涤，碱溶液洗涤，乙醇和水交替洗涤得到所述苯胺四聚体。

5.根据权利要求4所述的复合热电材料，其特征在于，步骤S01中，在搅拌条件下，将所述氧化剂溶液按照1～2滴/s的速度滴加至所述悬浮液，所述冰浴的温度为0～5℃，所述盐酸溶液和所述氧化剂溶液中分别含有丙酮，所述盐酸溶液中丙酮的体积分数为20％-50％，所述氧化剂溶液中丙酮的体积分数为20％-50％，S01中，反应液中氧化剂的浓度为0.048～0.06mol/L，N-苯基-1，4-苯二胺的浓度为0.048～0.06mol/L。

6.如权利要求1-2任一所述的复合热电材料的用途，其特征在于，用于制备具有热电转换性能的薄膜。