幾種低維Ⅴ、Ⅵ族熱電材料的微波合成與表征.pdf

1、熱電材料由于在熱電制冷和溫差發(fā)電方面具有廣闊的應(yīng)用前景而受到廣泛的重視。最近,理論和實(shí)驗(yàn)研究表明量子阱、量子線、量子點(diǎn)等低維結(jié)構(gòu)具有較高的熱電優(yōu)值(ZT)值。本文以傳統(tǒng)的且室溫下熱電性能最好的Ⅴ、Ⅵ族熱電材料為研究對(duì)象,采用微波加熱法制備了Bi2Te3、Sb2Se3和Te低維納米結(jié)構(gòu)材料,并對(duì)合成產(chǎn)物的組成、微結(jié)構(gòu)、合成條件與性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究,同時(shí)對(duì)合成產(chǎn)物的形成機(jī)理進(jìn)行了探討。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)采用離子液體輔助微波

2、法成功合成出直徑在0.5-2μm之間、厚度小于100nm的Bi2Te3六角納米盤。研究了離子液體,加熱時(shí)間,pH值,溶劑,加熱方式對(duì)樣品形貌的影響,發(fā)現(xiàn)離子液體BmimBr的濃度對(duì)形成規(guī)整均一的Bi2Te3六角盤起了很大的作用,適宜離子液體量為1-1.2 g；適宜加熱時(shí)間為10 min。熱電性能測(cè)試表明所合成的Bi2Te3六角納米盤具有較高的Seebeck系數(shù),有助于提高材料的熱電性能。
　　 (2)采用微波加熱法成功合成了長(zhǎng)度

3、為10-30μm,管徑為0.5-1μm,壁厚為100-200 nm的Sb2Se3亞微米四方管和直徑為2-4μm的亞微米球。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了隨加熱時(shí)間的增長(zhǎng)Sb2Se3亞微米管轉(zhuǎn)變?yōu)閬單⒚浊虻男路f過(guò)程:加熱8-10 min生成亞微米管,延長(zhǎng)至30 min完全轉(zhuǎn)化為亞微米球。采用紫外可見(jiàn)漫反射測(cè)得四方管和亞微米球禁帶寬度分別為1.161和1.173 eV。
　　 (3)采用微波加熱法成功合成了兩端尖銳,管長(zhǎng)5-15μm,直徑約400 nm