[发明专利]一种高品质因子低维氧化物纳米热电新材料的制备方法

权利要求书

1.一种低维氧化物纳米热电新材料的制备方法，其特征在于利用纳米管空心结构和管壁层 间离子的控制取得高品质因子，具体步骤如下：

(1)将二氧化钛气凝胶粉体溶于强碱溶液中，搅拌后置于水热反应釜中，在120～180℃ 下反应20-100小时；

(2)步骤(1)中的水热反应结束后倒掉上层溶液，用蒸馏水清洗下层沉淀，测试pH值， 用酸和碱调整pH值到8，然后继续清洗，得到含有钠离子的钛酸纳米管；

(3)管壁层间离子的离子置换过程，置换的离子包括：氢离子或金属离子，置换时间为 12-36小时，置换后用蒸馏水清洗；

(4)采用冷冻干燥法对合成的纳米管进行干燥，取得一维中空纳米管。

2.如权利要求1所述的低维氧化物纳米热电新材料的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中 原料用量比为：每1～2g二氧化钛气凝胶粉体溶于100～200ml体积摩尔浓度为10mol/L 的强碱溶液中。

3.如权利要求1中所述的低维氧化物纳米热电新材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3) 中的管壁层间离子的离子置换过程为：每1-2g纳米管溶于20-100ml pH值为2-4的酸溶 液或是含饱和金属离子的盐溶液，常温常压下搅拌12-36小时。

4.如权利要求1或2所述的低维氧化物纳米热电新材料的制备方法，其特征在于所述步骤(3) 中所述的氢离子由盐酸，硝酸，磷酸，硫酸中的至少一种无机酸提供；金属离子由含锂、 铍、镁、铝、钙、镓、锗、铟、锡的至少一种无机金属盐类提供；金属离子还包括过渡金 属离子，过渡金属离子由含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、银、镉的至少一 种无机过渡金属盐类提供。

5.如权利要求1中所述的低维氧化物纳米热电新材料的制备方法，其特征在于所述步骤(4) 中冷冻干燥法为，把步骤(3)中清洗过的纳米管放入真空冷冻干燥机中，预冻温度范围 为：-50℃～-10℃，干燥温度范围为：冻点～30℃，干燥时间为10-30小时。