[发明专利]碳纳米管复合物及其制造方法

说明书

本发明提供一种碳纳米管复合物，其具有优异的热电转换特性。本发明的一个实施方式的碳纳米管复合物包含碳纳米管和具有特定结构的导电性聚合物，上述碳纳米管的90质量％以上为半导体性碳纳米管。

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管复合物及其制造方法。

背景技术

近年来，作为可以在热电转换元件、场效应晶体管、传感器、集成电路、整流元件、太阳能电池、催化剂或电致发光等领域利用的材料，碳纳米管受到关注。以碳纳米管为代表的碳系热电转换材料因轻质和来源于碳-碳键的结构柔韧性，被认为是可以携带、具有柔性的热电转换装置的材料。

例如，提出了碳纳米管与导电性高分子的复合物作为热电转换材料的方案。专利文献1公开了含有导电性高分子和热激发助剂的热电转换材料。此外，专利文献2公开了含有碳纳米管和共轭高分子的热电转换材料。非专利文献1记载了利用了PEDOT(聚(3,4-乙烯二氧噻吩))与聚(苯乙烯磺酸)的复合物(PEDOT∶PSS)或内消旋-四(4-羧基苯基)卟吩(TCPP)、以及碳纳米管的复合材料。非专利文献2记载了通过使用共轭多价电解质得到p型和n型的碳纳米管复合物。此外，非专利文献3报告了使用聚芴衍生物得到的半导体性碳纳米管膜的热电转换特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/047730号(2013年4月4日公开)；

专利文献2：国际公开第2013/065631号(2013年5月10日公开)。

非专利文献

非专利文献1：Moriarty,G.P.etal.,EnergyTechnol.1,265-272,2013

非专利文献2：Mai,C.-K.et.al.,Energy Environ.Sci.8,2341-2346,2015

非专利文献3：Avery,A.D.et.al.,Nature Energy1,16033,2016

发明内容

发明要解决的问题

然而，就上述的现有技术而言，塞贝克系数、导电率及输出因子等的热电转换特性不充分，仍有改善的余地。

本发明的一个方式目的在于，实现一种具有优异的热电转换特性的碳纳米管复合物。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题，本发明人进行了深入研究，结果发现，通过使用具有特定结构的导电性聚合物，可以实现以高纯度含有半导体性碳纳米管的碳纳米管复合物，从而完成了本发明。本发明包含以下的方式。

<1>一种碳纳米管复合物，其特征在于，包含：碳纳米管和由下述式(1)或下述式(2)表示的导电性聚合物，

[化学式1]

(式中，R¹及R²各自独立，是碳原子数为4～24的烷基，n为3以上的整数)

[化学式2]

(式中，R¹及R²各自独立，是碳原子数为4～24的烷基，X为2价的芳香族基，n为3以上的整数)

上述碳纳米管的90质量％以上为半导体性碳纳米管。

<2>根据<1>所述的碳纳米管复合物，其特征在于，上述导电性聚合物由下述式(3)表示。

[化学式3]