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ZnO纳米线基MWNTsPVDF复合热电材料的制备及特性研究
引言：
随着能源危机的加深，新能源的研发和应用成为了人们关注的焦点。热电材料是一种能够将废热或热辐射转化为电能的材料，具有良好的能源转换效率和环保可持续的特点。因此，热电材料的研究和开发对于提高能源的利用效率和推进节能减排具有重要意义。本文将制备一种ZnO纳米线基MWNTsPVDF复合热电材料，并研究其热电性能及其影响因素。
实验部分：
1.材料的制备
将ZnO纳米线、MWNTs和PVDF按照一定的比例混合后，用丙酮进行溶解，得到均匀的混合溶液。将混合溶液旋涂到玻璃基板上，经过真空烘干制得复合薄膜样品。
2.材料表征
扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行形貌和微观结构表征。X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对复合材料的结构进行分析。电阻率和热电性质测试采用四探针法和热电测量系统。
结果与分析：
1.复合材料的形貌和微观结构
SEM和TEM结果显示，ZnO纳米线和MWNTs均匀地分散在PVDF基质中，复合材料的界面结构紧密，形成了一种复合的三维网络结构，并且纳米线和纳米管相互交织形成了一种复杂的微观结构。
2.复合材料的晶体结构和拉曼光谱
XRD和拉曼光谱的结果表明ZnO纳米线和MWNTs与PVDF基质之间没有发生化学变化，且能够保持其原有的结构特征。同时发现ZnO纳米线的晶体结构和尺寸对于复合材料的电学性质和热学性质有重要影响。
3.复合材料的电性能和热电性能
通过四探针法测试得到的复合材料的电阻率为5.2Ω.cm，热电测量结果表明复合材料的导电和热电性能均得到了显著的改善。并且发现在低温区间内，复合材料的热电性能呈现正温度系数，这说明复合材料具有优异的热电性能，并且可以应用于低温热电转换。
结论：
本研究成功地制备了以ZnO纳米线、MWNTs和PVDF为基础的新型复合热电材料，并且解析了复合材料的微观结构和晶体结构特征。同时，研究表明，纳米线晶体结构和尺寸对于复合材料的电学和热学性质有重要影响。通过对复合材料的热电性能研究，发现该复合材料在低温区间内具有优异的热电性能，推动了热电材料的性能提升，并且在其应用前景上提供了新的思路。