[发明专利]一种限域组装热电复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种限域组装热电复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)改性丝瓜络纤维的制备：将丝瓜络纤维与碱性溶液混合处理，处理完之后水洗至中性，烘干，再将处理后的丝瓜络纤维与氧化剂1水溶液混合处理，处理完之后水洗至中性，烘干，得到改性丝瓜络纤维，待用；

(2)导电丝瓜络纤维的制备：将吡咯单体的水溶液加入水热反应釜，再将改性丝瓜络纤维浸入吡咯单体的水溶液中，加入形貌控制剂、氧化剂2、络合剂和PEDOT:PSS及其分散剂，加热水热反应釜，同时进行辐照处理，得到导电丝瓜络纤维；

(3)限域组装热电复合材料的制备：超声处理及抽真空处理使所述导电丝瓜络纤维与液态高分子聚合物前驱体充分混合，形成导电丝瓜络纤维/高分子聚合物前驱体混合物；加热所述混合物，并进行保温固化处理，保温固化温度为47～160℃，固化时间为1.5～7h，得到导电丝瓜络纤维/高分子聚合物复合材料，即为限域组装热电复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种限域组装热电复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液中的一种或几种；所述氧化剂1为过氧乙酸、重铬酸钠、铬酸、硝酸、硫酸、氯酸、溴酸过二硫酸、次碘酸、碘酸、高锰酸钾、次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾、硒酸和碲酸中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种限域组装热电复合材料的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液的摩尔浓度为0.001mol/L～5mol/L；所述氧化剂1水溶液的摩尔浓度为0.001mol/L～5mol/L；所述混合处理的时间为0.5～50h，混合处理的温度是20～60℃。

4.根据权利要求1所述的一种限域组装热电复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述吡咯单体的水溶液的浓度为0.001-10g/L，吡咯单体、PEDOT:PSS、改性丝瓜络纤维的质量比为(0.1-10):(1-10):(50-200)；所述氧化剂2在吡咯单体的水溶液中的浓度为0.01-8g/L；所述形貌控制剂在吡咯单体的水溶液中的浓度为0.001-0.8mol/L；所述络合剂在吡咯单体的水溶液中的浓度为0.01-5g/L；所述分散剂在吡咯单体的水溶液中的浓度为0.02-30g/L；步骤(3)中导电丝瓜络纤维在限域组装热电复合材料中的质量分数为0.1-10％。

5.根据权利要求1所述的一种限域组装热电复合材料的制备方法，其特征在于，所用形貌控制剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、木质素磺酸钠、BYK-190、BYK-192中的一种或多种的混合物；

所述络合剂为D-230、D-400、D-2000、D-4000、ED-600、ED-900、ED-2003、EDR-148、T-403、T-3000和T-5000中的一种或几种；

所述氧化剂2为氯化铁、过硫酸铵、过氧化氢、碘酸钾、重铬酸钾中的一种或几种；

所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯聚吡咯烷酮中的一种或几种；所述聚乙二醇的分子量为600-200000g/mol，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为6000-800000g/mol，所述聚乙烯聚吡咯烷酮的分子量为1000-1000000g/mol。

6.根据权利要求1所述的一种限域组装热电复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热水热反应釜的温度为50～500℃，加热反应时间为0.5～96h。