溶劑熱法合成Sb-,2-Te-,3-基熱電材料.pdf

1、Ⅴ-Ⅵ族化合物A<,2>8<,3>具有良好的熱電性能，在熱電制冷、溫差發(fā)電等領域具有重要的應用價值和廣泛的應用前景。目前國內外研究較多的是Bi<,2>Te<,3>、Sb<,2>Te<,3>、Sb<,2>Se<,3>以及固溶體合金等，是迄今為止發(fā)展最為成熟，室溫附近應用最好的性能最好的熱電材料，但是其最大ZT值仍一直徘徊在1左右。熱電材料納米化由于其熱導率的降低比電導率的降低更為顯著，有利于提高材料的熱電性能數(shù)(ZT)。 本文采用

2、溶劑熱合成方法，以SbCl<,3>、BiCl<,3>、Te粉為原料， EDTA二鈉鹽為絡合劑，合成了Sb<,2>Te<,3>化合物及(100-x)mol％Sb<,2>Te<,3>+xmol％Bi<,2>Te<,3>固溶體納米粉體。用XRD、SEM、TEM和EDS等技術對合成產(chǎn)物進行了表征和分析，研究了反應介質、反應溫度、時間、壓力以及絡合劑等對反應產(chǎn)物的相組成及微結構的影響規(guī)律。研究結果表明：反應溫度與反應時間對所得到的產(chǎn)物的相組成和微

3、結構有很大影響。反應時間為24 h時，Sb<,2>Te<,3>化合物粉體的顆粒尺寸隨著合成溫度的升高有明顯增加；反應溫度為180℃時，反應時間對合成產(chǎn)物的相組成影響甚微，但是Sb<,2>Te<,3>的顆粒尺寸隨著反應時間的延長而增加，在180℃溫度下反應24 h得到顆粒尺寸大小均勻、平均粒徑約為200 nm的Sb<,2>Te<,3>六角形片晶。 為了得到微結構可控的Sb<,2>Te<,3>納米粉體，在絡合劑EDTA二鈉鹽的作用下

4、制備出形貌各異的Sb<,2>Te<,3>粉體，研究了EDTA的添加量對所得到的粉體相組成和微結構的影響。研究結果表明：當Sb<'3+>:EDTA=1:1時，溶劑熱合成后的粉體形貌大多數(shù)為六角形片晶，但也存在少量的八面體顆粒；當Sb<'3+>:EDTA=2:1時，溶劑熱合成后的粉體形貌大多數(shù)為八面體顆粒。 采用溶劑熱法制備出(100-x)mol％Sb<,2>Te<,3>+xmol％Bi<,2>Te<,3>粉體。發(fā)現(xiàn)隨著x值的增加，