一种大面积窄带隙有机聚萘热电薄膜的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107057041A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710338270.7(22)申请日2017.05.15(71)申请人中国科学院化学研究所地址100080北京市海淀区中关村北一街2号(72)发明人朱道本陈洁徐伟孙祎萌(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人关畅(51)Int.Cl.C08G61/10(2006.01)C08J5/18(2006.01)C08L65/00(2006.01)H01L35/24(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种大面积窄带隙有机聚萘热电薄膜的制备方法(57)摘要本发明公开了一种大面积窄带隙聚萘热电薄膜的制备方法。该方法包括如下步骤：(1)将苝四甲酸二酐置于两端开口的石英舟中，再将石英舟放置在石英管内，接着将石英管置于双温区真空管式炉中，并使所述石英舟的位置处于第一温区的中部；同时将基底置于所述石英管内且处于所述石英舟的载气气流下游侧；(2)对所述双温区真空管式炉抽真空，在保持真空度的同时通入载气，控制一定升温速率，到达两个温区不同的目标温度后保温的一定时间，后自然降温。与此同时保持真空度且打开载气并控制一定的流量。本发明方法所需设备简单，过程简易，节约能源，原料简单易得，成本低廉，克服了窄带隙类石墨烯材料的大面积合成的困难。CN107057041ACN107057041A权利要求书1/1页1.一种有机聚萘热电薄膜的制备方法，包括下述步骤：1)将原料苝四甲酸二酐置于两端开口的石英舟中，再将所述石英舟放置在石英管内，接着将所述石英管置于双温区真空管式炉中，按照载气的流向，将气流经过所述双温区真空管式炉的第一加热区域定义为第一温区，第二加热区域定义为第二温区；并使所述石英舟的位置处于所述第一温区的中部；同时将基底置于所述石英管内且处于所述石英舟的载气气流下游侧；2)对所述双温区真空管式炉抽真空，在保持真空度的同时通入载气，按照2～10摄氏度/分钟的升温速率对所述双温区真空管式炉进行加热，使第一温区的温度达到目标温度530～900摄氏度并保温，使第二温区的温度达到目标温度室温～500摄氏度并保温；然后停止加热使双温区真空管式炉内温度降至室温，即在所述基底上得到有机聚萘热电薄膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中所述苝四甲酸二酐的用量为100～300毫克。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中所述基底为能耐受所述步骤2)加热温度的基底；优选为硅片、表面修饰二氧化硅的硅片或平石英片；所述基底的尺寸为5×5-20×30mm2；所述基底与靠近基底侧的所述石英舟边缘的距离为0-10cm。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中所述真空度小于等于450帕；所述步骤2)中所述载气为惰性气体；所述载气的流量为10～30毫升/分钟。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述第一温区和第二温区同时开始加热、同时停止保温，且升温速率相同；所述第一温区的保温时间为1-6小时。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中所述第一温区的目标温度低于600摄氏度，所述第二温区的目标温度设定为室温。7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤2)中所述第一温区的目标温度大于等于600摄氏度，设定所述第二温区的目标温度比所述第一温区的目标温度低100-300摄氏度。8.权利要求1-7任一项所述方法制备得到的有机聚萘热电薄膜。9.权利要求8所述的有机聚萘热电薄膜在制备微型热电器件微电子和/或光电子器件和/或微电子器件中的应用。2CN107057041A说明书1/5页一种大面积窄带隙有机聚萘热电薄膜的制备方法技术领域[0001]本发明属于有机热电材料领域，具体涉及一种利用气相传输热解制备大面积窄带隙有机聚萘热电薄膜的方法。背景技术[0002]能源与环境是人类生存与发展所必须的物质资源，绿色能源的开发以及环境友好的能源利用方式是人类在家园上得以长久持续的基本要求。在化石能源资源逐渐减少的当代，各种非化石能源如风能、水能、地热能、核能以及太阳能等逐渐成为能源总体供给的一部分。热电材料作为一种环保型的能源转换材料也逐渐引起人们的关注。塞贝克效应、帕尔贴效应和汤姆逊效应为热电材料的应用提供理论支持。目前有机热电材料因具有来源广、成本低、毒性低、热导率低、可大面积制备柔性器件等特点具有良好的研究与应用前景。[0003]低维材料在热电响应的电热传输方面被报道具有一定的调控作用。纳米材料在低维状态下会表现出量子局域效应，可以在保持电导率的同时降低热导率从而提高热