[发明专利]一种油胺掺杂n型碳纳米管热电材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料，其特征在于：所述油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料是以碳纳米管为原料，以醇为溶剂，以油胺为掺杂剂，在惰性气氛下退火处理制得；其中油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料具体由下列方法获得：

(1)将油胺溶于醇中，磁力搅拌，超声，得到浓度为0.100～0.315g/mL的掺杂剂；

(2)将十二烷基苯磺酸钠溶解于乙醇中，并加入碳纳米管材料，充分作用，得到产物；其中，十二烷基苯磺酸钠和碳纳米管材料的质量比为10:1～6；

(3)将步骤(1)得到的掺杂剂逐滴加入步骤(2)得到的产物中，充分作用，减压抽滤，洗涤，烘干，得到油胺掺杂的碳纳米管材料；

(4)将步骤(3)得到的油胺掺杂的碳纳米管材料置于管式炉内，抽真空，通入惰性气体，退火处理，得到油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料。

2.根据权利要求1所述的油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料，其特征在于：所述碳纳米管包括化学气相沉积法、浮动气相催化法、太阳能法、电弧放电法、模板法或激光蒸发法中的任一种制备的单壁、双壁或多壁碳纳米管粉末、纤维或纱线，或以该三种不同型号碳纳米管任意比例混合所得的粉末、纤维或纱线。

3.根据权利要求1所述的油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料，其特征在于：所述醇为甲醇或乙醇。

4.一种如权利要求1-3中任一所述的油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料的制备方法，包括：

(1)将油胺溶于醇中，磁力搅拌，超声，得到浓度为0.100～0.315g/mL的掺杂剂；

(2)将十二烷基苯磺酸钠溶解于乙醇中，并加入碳纳米管材料，充分作用，得到产物；其中，十二烷基苯磺酸钠和碳纳米管材料的质量比为10:1～6；

(3)将步骤(1)得到的掺杂剂逐滴加入步骤(2)得到的产物中，充分作用，减压抽滤，洗涤，烘干，得到油胺掺杂的碳纳米管材料；

(4)将步骤(3)得到的油胺掺杂的碳纳米管材料置于管式炉内，抽真空，通入惰性气体，退火处理，得到油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中磁力搅拌的时间为20～40min；超声的时间为5～15min。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)和(3)中充分作用的方式包括针对纤维或纱线状碳纳米管的静置浸渍法和针对粉末状碳纳米管的超声法；充分作用的时间为10～120min。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中洗涤的工艺条件为：采用乙醇洗涤3～5次；烘干的工艺参数为：烘干温度为50～70℃，烘干时间为1～7h。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中抽真空，通入惰性气体的工艺条件为：关闭管式炉的进气阀和排气阀，打开抽真空装置，直至真空度为0.001Pa时，关闭抽真空开关，打开惰性气体进气阀，重复操作3次后，关闭抽真空装置，通入惰性气体，开启排气口，通气5～15min；所述惰性气体为氩气、氮气或氦气。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中退火处理的工艺参数为：

升温速率为2～3℃/min，退火温度为240～260℃，保温时间为1h～5h。

10.权利要求1所述的油胺掺杂的n型碳纳米管热电材料用于新型能源自主的柔性热电器件。