热电材料是近来新能源开发领域中受到人们广泛重视的材料，通过外界温差，热电材料可依据Seebeck或Peltier效应将热能转化为电能，可应用于工业余热回收利用、温差发电、温控及通电制冷等领域，但目前已开发出的声子玻璃-电子晶体、超晶格等热电材料要么材料价格昂贵、加工工艺复杂，要么其组成包含稀有元素，有的毒性还较大，极大的限制了这些热电材料的应用与推广。随着新材料技术的不断进步，研发具有价格低廉、制备工艺简单的新型热电材料已成为世界各国研究者的新课题。　　一维纳米半导体材料具有较好的电子传输特性和较大比表面积，将其与导电聚合物进行复合，充分利用导电聚合物具有的高电导率、低热导率、延展性好、成本低及比重轻等突出优点，有望制备出可取代传统热电材料的新型复合热电材料。以此为目标，本文将一维多壁碳管、SnS纳米材料与PANI、PTH导电聚合物进行了复合，开展了MWNTs/SnS/PVDF、PANI/SnS/PVDF、MWNTs/PTH/PVDF复合热电材料的制备及热电特性研究工作，研究结果对未来开发新型聚合物复合热电材料提供了一种可行方法。论文主要内容如下:　　(1)研究了p-i-n结构三层复合热电材料。实验中，将不同质量百分比的硫化亚锡(SnS)粉末、多壁碳纳米管(MWNTs)与聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物均匀超声混合构成热电器件的p型层，将不同比例MWNTs/PVDF超声混合构成热电器件的n型层，中间加一层PVDF聚合物绝缘隔离层，通过喷涂或刷涂法使三者叠压组合，构建了新型MWNTs/SnS/PVDF多层复合热电材料器件。研究发现，该种复合热电材料充分利用了SnS半导体的p型导电特性，同时利用其大量颗粒状微晶弥散于复合体中构成的大量晶界，增加材料对声子的散射强度。同时，利用多壁碳管良好的一维电子传输特性及其相互搭接缠绕形成的大量电子通道，提高了载流子的传输效率，增加了复合热电材料的电导率。复合体中的MWNTs及SnS均匀嵌套在PVDF聚合物结构中，形成了大量载流子的输运通道，确实起到了提高电导率的作用。测试还表明，随着温度梯度及SnS和MWNTs添加量的增大，该种热电材料的电导率也随之增加，产生的温差电动势也越大，但其塞贝克系数S的绝对值却变化不大。测试发现，当p型层中SnS质量百分比为85％，n型层中MWNTs的质量百分比为50％时，温度梯度为38.3℃条件下，该种热电材料器件输出的最大温差电动势为85.76mV。　　(2)研究了另一种类型的p-i-n结构三层复合热电材料。将不同质量百分比的硫化亚锡(SnS)半导体粉末、多壁碳纳米管(MWNTs)与聚偏二氟乙烯(PVDF)超声均匀混合，构成p型层。将不同质量百分比的聚苯胺(PANI)/PVDF混合物作为n型层，中间加一层PVDF聚合物绝缘隔离层，叠压组合而成p-i-n三层新型PANI/SnS/PVDF复合热电材料。研究发现，通过超声搅拌，PANI导电聚合物颗粒及SnS颗粒，均匀分散在PVDF聚合物的结构中，彼此之间距离较近，形成导状导电体，有利于载流子进行弹道传输及迁移，提高复合材料的电导率。同时，大量的PANI导电聚合物和SnS颗粒，外部被PVDF聚合物包覆，在热电材料中形成了大量界面势垒，增加了声子的反射，限制了低能电子的跃迁，降低了材料的导热性，提高了复合材料的热电特性。测试发现，当p型层中SnS质量百分比为85％，n型层中PANI的质量百分比为90％时，温度梯度为38.3℃条件下，该种热电材料器件输出的最大温差电动势为77.58mV。　　(3)其次，论文还研究了不同质量百分比的聚噻吩(PTH)与聚偏二氟乙烯(PVDF)均匀混合构成p型层，不同质量百分比的多壁碳纳米管MWNTs/PVDF作为n型层，中间加一层PVDF聚合物绝缘隔离层的p-i-n三层叠压组合而构成的新型MWNTs/PTH/PVDF复合热电材料的制备及特性。实验表明，其热电优值ZT比前两种复合热电材料有显著提高，测试发现，当样品p型层中PTH在混合物中的质量百分比为92％，n型层中MWNTs的质量百分比为50％时，在温度梯度为57.1℃条件下，样品的差热电动势可达1.98V，短路电流可达0.02 mA。分析表明，因添加的液体状PTH有机高分子导电聚合物更易与PVDF均匀混合，使得p型层的电导率及载流子输运特性明显增加，同时，PTH表现出来的p型空穴导电特性与MWNTs/PVDF n型层中的电子载流子的复合，进一步增大了复合材料的差热电动势大小，而MWNTs产生的大量一维载流子的输运通道及界面，在提高电导率的同时，也抑制了低能电子的跃迁，增加了声子的反射，降低了材料的导热性。研究证明，将多个这种三层复合热电材料进行串并联重复配置，可获得更大的热电动势。