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能源是人类社会发展及工业生产过程中不可或缺的推动力。近年来,环境污染及能源短缺问题日益突出,开发环境友好型清洁能源成为新世纪保持经济和社会生产可持续发展的重要路径之一。热电材料是一种能够直接实现热能和电能相互转化的功能材料,利用热电材料研制的制冷和发电系统可实现废热的有效利用。与无机热电材料相比,导电高分子热电材料具有质量轻、弹性好、易加工且资源丰富、特别是热导率低等众多优点。因此,近年来导电高分子热电材料逐渐成为研究热点。导电高分子的制备方法很多,电化学聚合作为一种重要的制备方法,具有一步成膜、所需单体量少、反应速率可控等诸多优点。影响电化学聚合的因素很多,其中电化学电极是最为重要的因素之一,传统的电极如铂或氧化铟锡(ITO)导电玻璃等具有昂贵、资源稀缺等缺点。因此,探索新的电极材料具有重要的意义。聚(3,4-二氧乙撑噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)是一种应用最为广泛的导电高分子,经过二次掺杂,PEDOT:PSS薄膜的电导率可得到大幅度提高,且已广泛应用于太阳能电池,发光二极管等有机电子器件。理论研究表明,纳米层状结构的薄膜材料能够改变其处于费米能级附近的电子态密度,从而实现电学性能的改善。本文首次报道了将PEDOT:PSS纳米薄膜作为工作电极应用于溶液电化学聚合,在不同的电解质体系中对不同芳香单体进行聚合,制备了一系列层状结构的导电高分子纳米复合薄膜,并分析测试了其热电性能。具体研究内容和结论如下:1.以PEDOT:PSS纳米薄膜为工作电极,在三氟化硼乙醚(BFEE)体系中电化学聚合噻吩及其衍生物3-甲基噻吩和3-己基噻吩,制备了PEDOT:PSS/PThs双层纳米薄膜,表现出良好的电化学稳定性,横切面扫描电镜(cross-section SEM)表征出明显的层状结构。热电性能测试结果表明:PEDOT:PSS纳米薄膜的高电导率使得双层结构的电导率得到了提高,PEDOT:PSS/PTh, PEDOT:PSS/P3MeT, PEDOT:PSS/P3HT的电导率分别为123.9,136.5,200.5 S cm-1。PEDOT:PSS/P3HT的功率因子最大,可达5.79μWm-1K-2。这为制备高性能的导电高分子热电材料提供了一种新的有效可行的方法。2.以PEDOT:PSS纳米薄膜为工作电极,在二氯甲烷(CH2Cl2)和BFEE混合体系中电化学聚合十二烷基双咔唑(2Cz-D),制备了PEDOT:PSS/P2Cz-D双层纳米薄膜。探究了BFEE的不同含量(5~50%)对热电性能的影响,结果表明:当BFEE含量为20%时,PEDOT:PSS/P2Cz-D的电导率最大,为41.2Scm-1,比P2Cz-D薄膜的电导率提高6个数量级,最大功率因子为0.23μW m-1K-2。3.以PEDOT:PSS纳米薄膜为工作电极,在异丙醇(IPA), BFEE和聚乙二醇(PEG)混合醇体系中电化学聚合吡咯和苯胺,制备了PEDOT:PSS/PPY及PEDOT:PSS/PANI两种双层纳米薄膜,表现出良好的电化学稳定性。探究了BFEE的不同含量(10~30%)对热电性能的影响,结果表明:随着BFEE含量的增加,PEDOT:PSS/PPY及PEDOT:PSS/PANI的电导率均呈增大的趋势,最大值分别为97.1和212.6 S cm-1。在电导率提高的同时,Seebeck系数也得到了提高,最大值分别为23.3和27.8 μV K-1。PEDOT:PSS/PANI的功率因子最大,可达12.0μW m-1 K-2,热电优值(ZT)约为2.12×10-2。4.以SWCNTs/PEDOT:PSS双层纳米薄膜为工作电极,在IPA, BFEE和PEG混合醇体系中电化学聚合苯胺,制备SWCNTs/PEDOT:PSS/PANI三层纳米薄膜,并研究其热电性能,同时,采用SWCNTs及PEDOT:PSS/SWCNTs两种电极作为对比。结果表明:与SWCNTs/PANI及PEDOT:PSS/SWCNTs/PANI相比,SWCNTs/PEDOT:PSS/PANI三层纳米薄膜的电导率最高,为232.0 S cm-1,其Seebeck系数为23.0μV K-1,功率因子达到最大值,为12.3μWm-1K-2。