低維熱電材料的制備與表征.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文低維熱電材料的制備與表征姓名：崔洪梅申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：王繼揚(yáng)20050414摘要半立方或立方單元構(gòu)成的，30。C下反應(yīng)合成的產(chǎn)物中的圓球狀物是那些很小的顆粒由于表面能很大，在比較高的溫度下很容易團(tuán)聚成球。管狀物是[Sb3Sed3“單元連接在一起形成的片，在這些片的邊緣部分存在一些Sb或Se原子的不飽和懸鍵，當(dāng)生長結(jié)束時，每一個懸鍵間相互連接使能量處于最低狀態(tài)。兩個片間懸鍵的相互作用將導(dǎo)致片的卷曲

2、而形成。40。C反應(yīng)合成物中的簇狀物，是形成的棒狀物的分子鏈間懸鍵相互聯(lián)接而形成的用水熱共還原的方法在150，180，200和210。C的溫度下合成了Bi2se3納米片和納米管。用X謝線衍射，透射電鏡，高分辨電鏡，電子衍射表征合成產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，合成的納米片和納米管是六方結(jié)構(gòu)，在150。C2100C下合成的納米片寬度為50500rim，厚度為25rim，納米片的尺寸和厚度隨著反應(yīng)溫度的增加而增大。Bi2Se3納米管直徑為520rim

3、，長度為80120rim。Bi2Se3納米片沿(001)面生長。Bi2Se3納米管沿著[1100]方向生長。提出了Bi2Se3納米片和納米管生長的物理模型，納米管是由Bi2Se3納米片彎曲形成的對210。C下合成的粉末樣品熱壓試樣的電學(xué)性能的分析表明，試樣為N型的二元半導(dǎo)體，Seebeck系數(shù)隨溫度的升高變化不大，在150160／LlVKo范圍內(nèi)，說明樣品在較寬的溫度范圍內(nèi)有著比較穩(wěn)定的溫差電勢性能，電導(dǎo)率和功率因子隨溫度的升高而增加。

4、用超聲化學(xué)合成控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)時間成功制備了Bi2Se3納米帶。Bi2se3納米帶的厚度約為810rim，寬度為2080rim，長度達(dá)幾個甚至十幾個微米。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Bi2se3納米帶是結(jié)晶良好的納米晶，且沿(ooD方向生長且納米結(jié)構(gòu)的形貌隨著合成時間的改變而變化，提出了納米帶可能的生長機(jī)理。在納米帶的形成過程中，超聲振動起了重要的作用采用溶劑熱法分別在1100C，1800C下加熱24h制備了Bi2Te3納米結(jié)構(gòu)。TEM研究表明，IIO

5、oC下的反應(yīng)產(chǎn)物主要是納米薄片，1800C下的反應(yīng)產(chǎn)物除了一些片狀物還有許多長直徑在100300hm的納米管，管的直徑沿長度方向一致由于Bi2Tc3的結(jié)構(gòu)與Bi2se3的結(jié)構(gòu)相似，提出了Bi2Tc3納米結(jié)構(gòu)形成的物理模型，與Bi2Se3納米管的形成過程相似，也是由它的納米片卷曲而成的對105。C下合成的粉末樣品熱壓試樣的電學(xué)性能的分析表明，試樣為P型的二元半導(dǎo)體，隨著溫度的升高，Seebeck系數(shù)降低，在接近室溫時達(dá)到最大為400“vK