[发明专利]一种金属碲化物花状微纳结构的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属碲化物花状微纳结构的制备方法，本制备方法属于半导体材料制备技术领域。本方法是用乙二醇溶解亚碲酸钠，聚乙烯吡咯烷酮，乙酸钠，乙二胺和乙酰丙酮锌，并在惰性环境下排除溶液中的氧气，升温得到前驱体。然后分别加入乙酰丙酮铜，乙酰丙酮铋，乙酰丙酮镉，乙酰丙酮铅和乙酰丙酮锑，就可以成功制备出碲化铜,碲化铋，碲化镉，碲化铅和碲化锑的花状微纳结构。制备的碲化铜,碲化铋，碲化镉，碲化铅和碲化锑花状微纳结构的直径为8‑10微米。本方法的优点是合成过程简单，重复性好，安全环保，可节约成本。基于以上特点，本发明在实验室研究和工业应用方面都具有很高的价值。

技术领域

本发明涉及微纳结构的制备技术领域，具体涉及到一种金属碲化物花状微纳结构的制备方法。

背景技术

热电转换技术同时利用了材料的赛贝克(Seebeck)效应热电发电技术和帕尔帖(Peltier)效应热电制冷技术。利用热电材料制造的温差发电和制冷器件具有体积小、重量轻、结构简单、坚固耐用、无污染、无磨损、无噪声、无需运动部件、安全可靠等优点，应用前景非常广阔。

在过去的几十年，微纳米结构由于其独特的光学，电学，热学性质及其潜在的应用价值而在基础研究和工业上受到人们特别的关注。随着制备技术的发展，设计和构筑特殊形状的碲化物微纳米结构能够拓宽材料的应用领域，所以引起了人们的广泛兴趣。两步骤的模板法作为一种常见的，环境友好的且发展完善的制备金属碲化物的方法得到了迅速发展。人们利用模板法制备出的金属碲化物在光电和热电领域有着广阔的应用前景。但由于六方晶系的碲原子因范德瓦尔斯力的作用而很容易形成一维结构的纳米线、纳米管和纳米带，因而采用一维结构的碲模板来制备的碲化物往往形成的也是一维结构，其尺寸特点限制了模板法在多维碲化物微纳米结构制备上的应用。

发明内容

本发明提供了一种低成本、简单便捷的方法制备金属碲化物（碲化铜，碲化铋，碲化镉，碲化铅和碲化锑）微纳米结构的方法，解决了目前制备过程复杂、多维模板不易制备和多维形貌不易控制等问题。

实现本发明的技术方案是：一种金属碲化物花状微纳结构的制备方法，步骤如下：

向ZnTe花状晶体中加入乙酰丙酮类化合物、氯化铋和醋酸锑中的任意一种，反应30-50min后离心提纯得到花状微纳结构碲化物。

所述ZnTe花状晶体的制备方法如下：将亚碲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸钠、乙二胺和锌化合物混合并溶解于乙二醇中，形成混合溶液，在惰性环境下排除混合溶液中的氧气，加热到165-195℃反应0.5-3h得到ZnTe花状晶体。

所述亚碲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸钠、乙二胺和锌化合物的物质的量之比为：（0.03-0.08）：（0.015-0.020）：（0.001-0.002）：（0.05-0.1）：（0. 5-0.8）。

所述在惰性环境下排除混合溶液中的氧气，具体步骤为：向混合溶液中通入氮气、氩气或者氦气形成惰性环境，加热到40-60℃保持30-50min排除混合溶液中的氧气。

所述锌化合物为乙酰丙酮锌、硫酸锌或醋酸锌。

所述乙酰丙酮类化合物、氯化铋或醋酸锑与步骤（1）中ZnTe花状晶体中Te的物质的量之比为：（0.5-0.9）：（0.03-0.08）。

所述步骤（2）中乙酰丙酮类化合物为乙酰丙酮铜、乙酰丙酮镉或乙酰丙酮铅。

所述步骤（2）中花状微纳结构碲化物的直径为8 μm。