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膨胀石墨/碳纤维增强水泥基复合材料（Expanded Graphite/Carbon Fiber Reinforced Cement-based Composites,简称EGCFRC）的热电性能主要应用于缓解城市的热岛效应、减少建筑能耗、降低道路热融除雪等方面,在未来社会中具有最广泛的发展前景。由于EGCFRC的Seebeck效应和电导率之间存在耦合关系,导致水泥基复合材料的热电转换效率不高,因此低的热电优值（Thermoelectric figure of merit,又称ZT值）会限制水泥基复合材料在实际生活中的应用。为了解决这一问题,本文采用溶胶-凝胶法先在碳纤维表面构造优良的ZnMgO/ZnO薄膜（CF@ZnO@ZnMgO）,再将CF@ZnO@ZnMgO和膨胀石墨掺入水泥基体中,研究ZnMgO/ZnO异质界面结构和CF@ZnO@ZnMgO掺量对EGCFRC热电性能的影响,在此基础上探究ZnMgO/ZnO异质结构对水泥基复合材料热电性能的强化机理。主要研究内容如下:（1）研究溶胶浓度（0.05、0.1、0.15、0.3、0.5 mol/L）、热处理温度（400、500、600℃）、浸渍条件（一次浸渍和二次浸渍）和Mg/Zn摩尔比（Mg/Zn=0.20、0.40、0.60）对ZnMgO/ZnO薄膜微观结构的影响。结果表明:ZnO和ZnMgO薄膜均为六方晶系纤锌矿结构,ZnMgO薄膜在（002）晶面有一定的择优取向。而ZnMgO/ZnO异质薄膜表面颗粒均匀致密,测得其薄膜厚度大约为2μm。当ZnO和Zn0.83Mg0.17O溶胶浓度为0.1 mol/L,热处理温度为500℃时,在碳纤维表面上形成的ZnMgO/ZnO薄膜形貌均匀致密、导电性能优良。并且二次浸渍可以弥补一次浸渍形成的颗粒孔隙,使薄膜性能更为优异。所以,溶胶浓度为0.1 mol/L的ZnO和Zn0.83Mg0.17O溶胶,经过二次浸渍后500℃热处理即可在碳纤维表面构造最佳的ZnMgO/ZnO二维电子气异质薄膜。（2）研究ZnMgO/ZnO异质界面结构对EGCFRC热电性能的影响,并且探究高碱性环境对碳纤维上ZnMgO/ZnO薄膜微观结构的影响情况。结果表明:相对于溶胶浓度为0.05 mol/L和0.15 mol/L的CF@ZnO@ZnMgO,当溶胶浓度为0.1 mol/L时,碳纤维表面上的ZnMgO/ZnO薄膜光滑致密,热电性能最好,EGCFRC的Seebeck系数随温度的升高而降低,在40℃取得最大值43 mV/oC,电导率为0.1×10-4S/cm,其功率因数和ZT值取得最大值,分别为0.8μWm-1K-2和1.3×10-4,比0.05mol/L和0.15mol/L的EGCFRC功率因数和ZT值提高2-3个数量级。此外,模拟水化条件后,发现高碱性环境对EGCFRC中碳纤维上ZnMgO/ZnO薄膜的微观结构影响不大,可忽略不计。（3）研究CF@ZnO@ZnMgO在基体中掺量（0.5、0.8、1.2和1.5 wt.%）对EGCFRC热电性能的影响。结果表明:在CF@ZnO@ZnMgO掺量为0.5-1.5 wt.%时,Seebeck系数均为负值,属于n型半导体。当CF@ZnO@ZnMgO掺量为1.5 wt.%时,EGCFRC的热电性能最好,其Seebeck系数在35-50℃先减小后随着温度的升高趋于平稳,达到-32.5μV/oC,电导率为0.663 S/cm,载流子迁移率取得最大值（8.32cm2/V·s）,此外EGCFRC功率因数和ZT值均随温度的增加而减小,功率因数从0.13μWm-1K-2减小到0.067μWm-1K-2,ZT值从2.1×10-5减小到1.12×10-5,但功率因数和ZT值均比掺量为0.5、0.8和1.2 wt.%的EGCFRC大。