[发明专利]一种柔性可回收热电薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性可回收热电薄膜的制备方法，该方法通过柔和的湿法复合以及简易的抽滤方式得到复合膜，工艺简单，且不会产生副反应，适合规模化生产。所使用的主要材料为细菌纤维素具备环境友好性，制备得到的热电薄膜不仅具有柔性，而且可通过酶解等方式进行降解，回收热电材料。对热电材料无特殊限制，仅利用细菌纤维素本身在湿法成型过程的纤维叠加构建三维网络将热电颗粒嵌入其中，从而得到柔性热电薄膜。采用本发明方法得到的柔性可回收热电薄膜热电性能良好，机械性能优异。

技术领域

本发明属于柔性热电发电机技术领域，具体涉及一种柔性可回收热电薄膜 的制备方法。

背景技术

基于塞贝克效应的热电是一种绿色可再生能源。利用该材料的特性，它可 以直接将热能转化为电能。因此一直被各界所关注和研究。其中，碲化铋(Bi₂Te₃) 等无机半导体材料由于其更高的稳定性和输出性能在热电研究中占据主导地 位，但是由于其本身的刚性导致制成的发电机无法弯折，难以应用于复杂的热 源表面，且在具体使用中，难以回收利用。

纤维素是自然界中最常见的天然聚合物。与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 聚二甲基硅氧烷(PDMS)等常见高分子材料相比，纤维素具有耐温性好、密度 低、可降解、可再生、生物相容等优点。其中，细菌纤维素(BC)不同于植物 通过光合作用产生的其他纤维素，而是通过木醋杆菌发酵获得。通过与刚性的 材料混合，便可以使其具备柔性。公开号为CN105907811A的中国发明专利公 开了一种细菌纤维素/功能纳米颗粒复合膜的制备方法。即在BC膜上添加各种功 能纳米颗粒，得到一种具有柔性的多功能复合膜，目前还没有在发电机方面的 应用。

因此，基于上述情况，本专利提出一种柔性可回收热电薄膜的制备方法以 解决热电发电机目前缺乏柔性以及可回收等技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种柔性可回收热电薄膜的制备方法，该方法制 备的热电薄膜具备良好的柔性、环境友好性以及便携性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种柔性可回收热电薄膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)细菌纤维素的预处理

取绝干量为10～25g的细菌纤维素加入水中，使用破碎机进行处理得到浓度 为1wt％～5wt％的细菌纤维素悬浮液；

(2)热电材料的复合

调节上述悬浮液的浓度为0.5wt％～I.5wt％，随后与热电颗粒进行复合，所 述热电颗粒：悬浮液的质量比例为1∶5～20，得到细菌纤维素/热电材料混合液；

(3)薄膜的制备

调节上述混合液的浓度为5wt％～20wt％，真空抽滤处理得到热电薄膜湿膜， 随后进行干燥处理得到热电薄膜；

(4)电极的复合

在上述热电薄膜的两面复合上电极，即得柔性可回收热电薄膜。

优选地，所述热电颗粒为碲化铋、碲化锑、硒化亚铜、碘化亚铜、硒化银 中的一种或多种。

优选地，步骤(3)的干燥处理采用平板干燥、真空干燥和烘箱干燥的一种 或多种；干燥温度为50～85℃。

4.根据权利要求3所述的柔性可回收热电薄膜的制备方法，其特征在于，所 述真空干燥的负载压强为0.5～1Mpa，干燥时间10～15min。

优选地，所述电极为银、铜或金。

优选地，所述电极的形式为导电金属片、金属薄膜或金属胶。

本发明的优点：