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石墨烯(RGO)具有非常好的电学性能和力学性能,且在理论上,经改性或裁剪的石墨烯具有高的塞贝克系数,在热电领域方面具有潜在的应用前景。PbSe禁带宽度窄,载流子迁移率高,在室温下塞贝克系数较高,是很有潜力的热电材料。另外,在常见的导电高分子中,PEDOT:PSS由于高的电导率、良好的加工性能,在高分子热电材料研发领域中,是被研究最多的对象,用于制备高性能的有机热电器件。本论文为了增强PEDOT:PSS基体的热电性能,开展了以下工作:(1)以石墨烯独特的二维结构充当无机纳米粒子的载体或者模板剂,将PbSeQDs负载在RGO表面,合成了PbSe量子点/石墨烯杂化材料(PbSeQDs@RGO)。通过改变Pb2+的添加量,研究量子点的尺寸和形貌的变化。得到的杂化材料具有二维结构,在水中分散良好,PbSeQDs在石墨烯表面上的平均粒径为10-30 nm。热电测试研究PbSeQDs对杂化材料的热电性能的影响。优化实验条件,杂化材料的热电性能可以达到最优,室温下其ZT值为6.13×10-5。(2)将杂化材料PbSeQDs@RGO作为热电填料加入到PEDOT:PSS基体中,将PEDOT:PSS和RGO的高导电率以及PbSeQDs高的塞贝克系数结合在一起,制备出PbSeQDs@RGO/PEDOT:PSS复合膜;在同等实验条件下,制备了RGO/PEDOT:PSS膜作为对照体系,以研究PbSeQDs改性RGO对PEDOT:PSS的热电性能的影响机制。以二甲基亚砜和乙二醇的掺杂效应造成复合膜有大量的孔洞出现,其散射抑制了复合膜导热系数的增加;同时,孔洞边界及复合材料界面对低能载流子的“energy filtering”效应,引起塞贝克系数的增大。通过优化PbSeQDs@RGO填料在PEDOT:PSS基体中的含量,得到热电性能最好的复合膜(填料含量为70 wt.%),在400 K时,其ZT值为1.79×10-3。(3)将质量含量不同的杂化材料PbSeQDs@RGO和PEDOT:PSS混合物作为热电填料添加到PVA助剂中进行静电纺丝。实验结果表明,当PbSeQDs@RGO的质量含量为0.5 wt.%时,纤维的表面比较光滑,粗细均匀,纺丝纤维直径在500-600nm之间。当PbSeQDs@RGO的质量含量为1.0 wt.%时,纤维的塞贝克系数最高,室温下为160μV·K-1,比PbSeQDs@RGO/PEDOT:PSS复合膜(25μV·K-1)体系提高了5倍。当PbSeQDs@RGO的质量含量为1.5 wt.%时,纤维的电导率最高,室温下为50 S·m-1;由于PVA导电性很差,导致纤维的热电性能与复合膜体系相比,提升并不明显。