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木质纤维素网络离子热电凝胶的制备与性能
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作者 官继伦 李雯静 +1 位作者 方华扬 程芳超 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期3193-3201,共9页
热电材料可实现热能直接转换为电能,在生活和工业废热再利用方面得到越来越多的应用。然而,传统的无机热电材料存在热功率(或Seebeck系数)低和导热率高的问题,在低品位废热(<130℃)收集方面不具备优势。利用离子热扩散效应(Soret效... 热电材料可实现热能直接转换为电能,在生活和工业废热再利用方面得到越来越多的应用。然而,传统的无机热电材料存在热功率(或Seebeck系数)低和导热率高的问题,在低品位废热(<130℃)收集方面不具备优势。利用离子热扩散效应(Soret效应),以纤维素作为网络、聚乙烯醇(PVA)为电解质基质,用简单的注射器注射法制备了纤维素网络离子热电凝胶,并研究了不同含量的NaOH、LiOH作为离子供体的热电性能差异。采用FTIR光谱对材料内部基团进行表征,同时自制的热电测试装置证明了其较高的热功率。研究结果表明木质纤维素网络的加入使离子电导率达到3.31 mS·cm^(-1),相比纯PVA离子凝胶提升了98.2%。同时,纤维素的加入降低了热导率,使其在人体体温和26℃室温的温差中保持上下面温差恒定较长时间。在2℃温差下离子Seebeck系数达到+12 mV·K^(-1)。该研究提出了一种具有成本效益且环保的低品位废热再利用方案,对人类社会的可持续发展具有较大意义。 展开更多
关键词 纤维素网络 离子热电 离子电导率 离子选择性迁移 木质纤维素 热电凝胶
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