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聚(3，4--乙烯二氧噻吩)纳米线基复合薄膜的制备及热电性能研究的开题报告
一、研究背景和意义
纳米技术的发展为制备新型材料提供了可能。有机半导体材料是重要的新兴研究领域，二氧噻吩类有机半导体材料以其灵活可调性、电子传输性能等优异特性逐渐成为研究热点。而聚(3，4--乙烯二氧噻吩)(P3HT)纳米线具有高载流子迁移率、良好的机械柔韧性、易溶性等特点，是一种潜力巨大的有机材料。
近年来，研究人员发现将P3HT纳米线与其他材料复合能够显著提高材料的性能，如增强其光、电、热等性能，同时也能够拓展其应用领域。因此，将P3HT纳米线与其他材料复合制备复合薄膜，具有很好的应用前景和研究意义。
本研究旨在制备聚(3，4--乙烯二氧噻吩)纳米线基复合薄膜，并对其热电性能进行表征和研究，为有机半导体和纳米材料的研究提供新思路和方法，并为该类材料的应用提供理论基础和技术支持。
二、研究内容和技术路线
1.聚(3，4--乙烯二氧噻吩)纳米线的制备
聚(3，4--乙烯二氧噻吩)纳米线是本研究的主要材料，其制备过程需要控制多个参数。首先通过化学合成方法制备P3HT高分子荧光场效应晶体管，再通过溶液法将荧光场效应晶体管转化为纳米线。在转化的过程中，调控不同的正溶剂与盐的浓度，以及添加亲水性表面活性剂，可以制备出不同长度和直径的P3HT纳米线。
2.复合薄膜的制备
将P3HT纳米线与其他材料复合制备复合薄膜，需要先选定合适的复合材料和复合方式。本文计划采用溶液法将P3HT纳米线与其他材料混合溶液制备复合薄膜。在制备过程中，选用合适的溶剂、浓度和混合比例调控体系，以获得满足要求的复合薄膜。
3.热电性能的表征
制备好的聚(3，4--乙烯二氧噻吩)纳米线基复合薄膜，需对其进行热电性能的表征。热电性能表征主要包括实验测试和理论计算两个方面。实验测试方面，需要用分析仪表对复合薄膜进行热电性能的测量，包括热电系数、电导率和Seebeck系数等指标。理论计算方面，可以用理论模型计算材料的热电性能，如基于输运模型的Boltzmann方程和密度泛函理论等。
4.研究进展和预期结果
本研究的主要研究内容为制备聚(3，4--乙烯二氧噻吩)纳米线基复合薄膜，并进行热电性能的表征和研究。通过对制备、表征和研究各个阶段的控制和调节，预计将获得以下结果：
a.成功制备出P3HT纳米线和其与其他材料的复合薄膜；
b.对复合薄膜的热电性能进行实验测试和理论计算，并研究其热电性能随复合材料比例的变化规律；
c.发现复合材料对P3HT纳米线的热电性能具有显著影响的规律，为有机半导体材料和纳米材料的研究提供新思路和方法。同时，拓展了P3HT纳米线与其他材料的应用领域，有利于促进其在光、电、热等方面性能的提高和应用价值的开发。
三、参考文献
[1]郑晓霞,王思飞,李爱群.导电高分子纳米线的制备及应用[J].高等学校化学学报,2008,29(3):535-539.
[2]SongXiaoyan，ZhaoJijun，JiJianbing.Poly(3-hexylthiophene)Nanowires:Synthesis,Characterization,andOptoelectronicProperties[J].JournalofNanomaterials,2013,2013(6):1-8.
[3]李丽芳,刘昌上,等.导电聚合物复合材料的研究进展[J].高分子通报,2014,002(5):99-106.
[4]Fang,Y.;Wang,Y.;Sun,R.;Han,L.;Ding,W.;Liu,Y.EnhancedthermoelectricperformanceofPEDOT:PSS:CoSb3nanocompositesviaasimultaneousoptimizationofelectricalconductivityandSeebeckcoefficientbymanipulatingthenanostructure.Chem.Eng.J.2021,128816.
[5]Luo,Z.;Hu,H.;An,H.;Zhang,C.;Gao,Y.;Yang,Y.Thermo-mechanicalbehaviorsandthermoelectricpropertiesofhybridxGnP/PVDF/graphenenanocomposites.Compos.Sci.Technol.2020,106913.