盐酸和磺基水杨酸复合掺杂聚苯胺的热电性能.pdf

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1、第29卷第9期无机化学学报Vo1_29No．92013年9月CHINESEJ0URNALOFIN0RGANICCHEMISTRY1887—1892盐酸和磺基水杨酸复合掺杂聚苯胺的热电性能卢艳宋英孙秋王福平(哈尔滨工业大学化工学院，哈尔滨150001)摘要：以苯胺为单体，过硫酸铵为氧化剂，采用化学氧化聚合法在盐酸和磺基水杨酸混合溶液中制备了导电聚苯胺。通过XRD、SEM、FTIR等分析手段，对所得产物的结构进行研究，并探讨在相同聚合条件下。不同的磺基水杨酸和盐酸的物质的量浓度比(c：c对聚苯胺热电性能的影响

2、。结果显示，混合酸掺杂聚苯胺的电导率随c：c眦的增加而增大，但Seebeck系数的变化趋势却与之相反。当CSSA：Ci口=O．25：1时，掺杂态聚苯胺的功率因子在175℃时达到最大值为0．46tzW·m-1~K-z．分别是相同条件下HC1和SSA掺杂聚苯胺的1．7和1．9倍。这表明适当配比的有机酸与无机酸混合掺杂比单一酸掺杂更有利于聚苯胺热电性能的提高。关键词：聚苯胺；磺基水杨酸；盐酸；复合掺杂；热电性能中图分类号：0482．6文献标识码：A文章编号：1001—4861(2013)09—1887—06DO

3、I：10．3969~．issn．100l一4861．2013．00．276ThermoelectricPropertiesofConductingPolyanilineCo-DopedwithHydrochloricAcidandSulfosalicylicAcidLUYanSONGYingSUNQiuWANGFu—Ping(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001，China)Abs

4、tract：Polyaniline(pANi)CO-dopedwithhydrochloricacid(HC1)andsulfosalicylicacid(SSA)weresynthesizedbychemicaloxidizationpolymerizationwithanilineasmonomerandammoniumpersulfateasoxidant．ThestructuresofthepolyanilinewerecharacterizedbyXRD，SEMandFTIR．Effectsof

5、themolarconcentrationratiocSSA：c})onthethermoelectricpropertiesofthepolyanilineCO．dopedwithHC1andSSAindifferentproportionswereinvestigatedunderthesamecondition．ItwasfoundthattheelectricalconductivityofthepolyanilineincreasedasincreasingofCSSA：CHC1，whileth

6、echangesinSeebeckcoeficientshowedanoppositetrend．ThepowerfactorofCSSA：CHCI：0．25：1samplereaches0．46W·m一·K之at175℃，whichiS1．7and1．9timesthanthatofSSAdopedandHCldopedpolyaniline，respectively．ThisindicatesthattheCO—dopingwithanappropriateratiooforganicacidandi

7、norganicacidismoreeffectivetoimprovethethermoelectricpropertiesofpolyanilinethansingleacid．Keywords：polyaniline；sulfosalicylicacid；hydrochloricacid；CO—doped；thermoelectricproperties热电材料是一种利用固体内部载流子的运动以料的性能，式中为绝对温度，．s为Seebeck系数，实现热能和电能之间直接相互转换的功能材料．以和，c分别为

8、电导率和热导率。理想的热电材料要求其为元件的温差发电和制冷系统，具有体积小、重量具备高的Seebeck系数和电导率以及低的热导率。轻、无机械运动部件、无噪音、可靠性高，使用寿命长迄今为止，具有较高ZT值(ZT～1)的热电材料主要是等优点。通常用无量纲优值ZT=S~o'T／K衡量热电材合金类半导体材料，但这些材料热导率偏高，而且还收稿日期：2012—12—20。收修改稿日期：2013—05—02。国家自然科学基金(N0．5077