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热电材料是一种能实现热能与电能相互转化的温差材料。热电材料作为新型可持续发展的清洁能源材料而备受广大学者们的关注。目前,人们主要研究的无机热电材料因其毒性较大、合成困难、不易加工、价格昂贵等缺点而受到限制,而有机热电材料因其合成简单、加工方便、价格低廉、原材料丰富等优点而具有较大的发展空间。但是目前热电材料的结构研究主要聚集在聚苯胺,聚吡咯,聚芴,聚噻吩及其衍生物上,新结构的聚合物研究相对较少,设计合成新结构的聚合物研究其热电性能具有重要意义。鉴于以上问题,本论文以引达省并二并噻吩(IDTT)单元为基体,设计合成了一系列基于IDTT单元的聚合物,系统的研究了基于IDTT聚合物结构与热电性能之间的构效关系,选出热电性能最好的聚合物与单壁碳纳米管(SWCNTs)复合获得复合热电材料,研究不同聚合物比例条件下,复合材料热电性能的变化规律。具体内容如下:1、设计合成了两种不同骨架结构的聚合物PIDT-EDOT和PIDTT-EDOT,探究聚合物在改变其共轭骨架之后对热电性能的影响,研究发现IDTT基聚合物展现出更好的热稳定性和较高的平面性。经过Fe Cl3掺杂之后,聚合物PIDTT-EDOT电导率明显高于聚合物PIDT-EDOT,其电导率最高可达4.506 S cm-1,大约是聚合物PIDT-EDOT电导率(0.054 S cm-1)的92倍,实验结果表明增加聚合物的共轭长度有助于提高IDTT基聚合物的热电性能。2、选择上一章节中热电性能较好的IDTT单元分别与DFDTBT、DFBT单元聚合,获得两种聚合物,探究不同受体单元对热电性能的影响,研究发现噻吩单元的引入可以降低聚合物的带隙,使得聚合物电导率显著升高,尽管塞贝克系数略微降低,但是降低幅度远小于电导率的增加幅度。3、以IDTT单元为基体,分别引入具有高平面性的3T和DTT单元之后,发现结构较为平整的聚合物PIDTT-3T具有较高的热电性能,在412 K温度下,PIDTT-3T的塞贝克系数为30.40μV K-1,功率因子为最高为9.69μW m-1 K-2,实验结果表明单键连接的噻吩单元的引入可以提高聚合物的平面性,而较好的平面性有助于提升聚合物的载流子迁移率,从而提高聚合物的电导率;4、根据前两章的内容,选择热电性能最优的PIDTT-3T与SWCNTs复合获得PIDTT-3T/SWCNTs复合热电材料,研究发现聚合物与SWCNTs之间有强的π-π相互作用,室温下,该复合材料的电导率,赛贝克系数和功率因子分别可达到529.3 S cm-1,68.1μV K-1和80.9μW m-1 K-2,当聚合物与SWCNTs的质量比为5:10的时候,该复合材料展现出最优的热电性能,在354 K时功率因子高达183.9μW m-1 K-2。研究结果表明可以尝试用SWCNTs与聚合物进行复合来提高聚合物的热电性能。