含有氮氧自由基与二茂铁基团的非共轭有机聚合物及其制备方法与应用、复合热电薄膜【中国发明】

一、专利名称及专利号

名称：《含有氮氧自由基与二茂铁基团的非共轭有机聚合物及其制备方法与应用、复合热电薄膜》

专利号：ZL202210131218.5

二、应用领域

  本发明涉及热电材料领域，尤其涉及一种含有氮氧自由基(N‑O)与二茂铁基团的非共轭有机聚合物及其制备方法与应用、复合热电薄膜。

三、专利说明

1、摘要：

  本发明公开含有氮氧自由基与二茂铁基团的非共轭有机聚合物及其制备方法与应用、复合热电薄膜。该非共轭有机聚合物中，R选自4‑氮氧化物‑(叔丁基)‑2,3,5,6‑四氟苯、2‑ 甲基‑氮氧化物‑N‑(全氟苯基)戊酰胺、2,2,6,6‑ 四甲基哌啶‑氮‑氧化物‑4‑基乙酸酯中的任意一种。本发明设计并合成了一类含有氮氧自由基(N‑O)与二茂铁基团的非共轭有机聚合物，将其与单壁碳纳米管复合形成复合热电薄膜，本发明中的复合热电薄膜具有较高的Seebeck系数和导电率，使得复合热电薄膜具有优异的热电性能。

2、背景：

  能源危机是当今社会面临的一项全球性问题之一，目前我们的主要能源是化石燃料的燃烧以及核能的使用。但是这些资源为不可再生的，并会带来许多的环境问题，例如全球变暖、干旱、洪水等。因此，科学家需要寻找其他可再生的、绿色的、更清洁安全的能量来供应日常生活中的商业活动。早在1821年，德国科学家马斯·约翰·塞贝克偶然发现，当罗盘置于有温差的闭合回路中时指针会发生偏转，他发现当存在温度梯度时，可以在电路上建立电势，这种现象被命名为塞贝克效应。另一方面，法国科学家让·查尔斯·阿萨纳塞· 帕尔贴在塞贝克效应后很快发现了帕尔贴效应，即当有电流通过不同的导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。近年来，塞贝克效应引起了科学界的广泛关注，因为在我们的日常生活中，大量的废热来自化石燃料的燃烧、工农业生产造成的余热、车辆的排放以及放射性物质等；因此将废弃热能转化为有用的电能是一项具有实际价值的科学研究。
 近几十年来，热电(TE)材料主要是指无机化合物，例如碲化铋(Bi2Te3)、硫属元素铅、硅锗合金等，但其毒性大，价格昂贵和操作困难是无机化合物在我们的日常生活中仍然不能广泛应用的主要原因。在过去的十年里，科学家们已经将注意力从无机化合物转向有机化合物，因为它们更环保(碳、氢、氮和氧等元素是无毒的)、成本更低、改变结构的选择更多。另一方面，有机金属配合物自身的优势使其成为新型热电材料的选择之一，例如，金属与配体的氧化还原活性相互匹配使其导电性增强，可改变金属中心和配体结构使得材料结构改性更加简单，当金属引入配体化合物时，因为配体的p轨道将与金属中心的d轨道相互作用也会使材料的导电性增强。

四、相关文件下载

专利证书：/UploadFiles/20240117/20240117160973617361.pdf

专利详情：/UploadFiles/20240117/20240117160986168616.pdf