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专利号: 2022106946793
申请人: 安徽大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:在MWCNT膜上覆盖FeCl3·6H2O溶液,抽膜得到Fe‑MWCNT薄膜,在Fe‑MWCNT薄膜中间放Fe‑PAM凝胶,得到基于场效应管结构的离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件;

所述Fe‑PAM凝胶采用FeCl3·6H2O浸泡PAM凝胶的方法制成。

2.根据权利要求1所述的一种离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件的制备方法,其特征在于,所述MWCNT膜采用碳纳米管与十二烷基苯磺酸钠在去离子水中混合超声,然后经真空抽滤制成。

3.根据权利要求2所述的一种离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件的制备方法,其特征在于,所述MWCNT膜真空抽滤结束后,把FeCl3·6H2O溶液倒入MWCNT膜上,再次抽膜,得到Fe‑MWCNT膜,在室温下干燥,裁剪。

4.根据权利要求1所述的一种离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件的制备方法,其特征在于,所述PAM凝胶是由丙烯酰胺、过硫酸钾和N,N‑亚甲基双丙烯酰胺混合搅拌,然后在干燥箱中凝胶而成。

5.根据权利要求1所述的一种离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)PAM凝胶的制备:取4 6 g丙烯酰胺放入装有15 25 mL去离子水的烧杯中,磁力搅拌~ ~至完全溶解,再加入20 30 mg过硫酸钾和0.8 1.2 mg N,N‑亚甲基双丙烯酰胺,继续磁力搅~ ~拌至完全溶解得聚丙烯酰胺溶液,将聚丙烯酰胺溶液转至模具内,在55 65 ℃的干燥箱中~干燥25 35 min,得PAM凝胶;

~

(2)Fe‑PAM凝胶的制备:取1.5 2.5 mL的浓度为2.8 3.2 mol/L的六水三氯化铁溶液,~ ~将步骤(1)制得的PAM凝胶放入六水三氯化铁溶液中浸泡10 14 h,得Fe‑PAM凝胶;

~

(3)Fe‑MWCNT薄膜的制备:将15 18 mg多壁碳纳米管和150 170 mg十二烷基苯磺酸钠~ ~加入到25 35 mL去离子水中,超声粉碎25 35 min,用尼龙膜过滤器真空抽滤,再用去离子~ ~水清洗,然后加入8 12 mL六水三氯化铁溶液,再次真空过滤1.5 2.5 h后将Fe‑MWCNT薄膜~ ~在真空干燥箱中55 65 ℃干燥0.5 1.5 h;

~ ~

(4)将Fe‑MWCNT薄膜作为热电层,将Fe‑PAM凝胶放在Fe‑MWCNT薄膜中间得离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件。

6.根据权利要求5所述的一种离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中聚丙烯酰胺溶液转至模具后,用保鲜膜覆盖住模具。

7.根据权利要求5所述的一种离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中超声粉碎时每间隔10s超声5s。

8.一种采用权利要求1‑7任一项所述方法制备的离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件。

9.一种权利要求8所述的离子热电Fe‑MWCNT薄膜器件在热能转换装置中的应用。