三元Bi-Sb-Te熱電材料納米晶的調(diào)控合成及塊體性能.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、納米結(jié)構(gòu)塊體的制備是目前熱電材料領(lǐng)域一個極其活躍的研究熱點,通過優(yōu)化納米晶粒和晶粒中納米結(jié)構(gòu)的大小和形貌是獲得最佳熱電性能的核心關(guān)鍵所在。本文以成熟使用的三元Bi2Te3基熱電材料為研究對象,采用水熱/溶劑熱合成納米顆粒,探索合成不同大小和形貌的納米晶控制條件,獲得不同納米結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的熱電性能,得到以下主要結(jié)論:
   1.采用簡單的水熱/溶劑熱方法調(diào)控合成單相Bi0.5Sb1.5Te3納米晶。通過溫度、溶劑的種類、表面修飾劑的

2、種類和添加量的改變,可以實現(xiàn)對Bi0.5Sb1.5Te3納米晶體的尺寸和形貌的控制。獲得只有數(shù)十納米大小Bi0.5Sb1.5Te3晶粒,有望為高性能納米結(jié)構(gòu)的塊體熱電材料的原始粉末。產(chǎn)物的顆粒尺寸減小和形貌向低維片狀形貌過渡,都可能是反應(yīng)條件變化引起生成物的合成速率減緩所致。
   2.選擇合適的溶劑種類和修飾劑含量,溶劑熱合成六邊形的Bi0.5Sb1.5Te3納米片,TEM和SAED圖像顯示合成產(chǎn)物具有很高的結(jié)晶性,沒有位錯和

3、堆跺層錯出現(xiàn)。隨著CTAB的濃度和溶劑中乙醇體積分數(shù)的增大,產(chǎn)物中六邊形的納米片狀比例逐漸增大,修飾劑的導(dǎo)向生長機制可以解釋納米片的形成原因。
   3.首次提出層狀前驅(qū)體輔助酸性溶劑熱調(diào)控合成Bi0.5Sb1.5Te3納米晶的方法,即首先制備含Bi、Sb的層狀前驅(qū)體(BiC14--CTA+)和(SbCl4-CTA+),后利用該前驅(qū)體在酸性溶液中合成Bi0.5Sb1.5Te3納米單晶,并通過延長反應(yīng)時間得到單晶的Bi0.5Sb1

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