[发明专利]一种高热电性能银硒三元化合物多晶块体材料的制备方法

权利要求书

1.一种高热电性能化学式为Ag_xMSe_y的银硒三元化合物多晶块体材料的制备方法，其特征在于，M选自Sn、Cr、Bi、Ga和Al中的任一种，x，y为正整数，M为Sn时，x＝8，y＝6；M为Cr和Bi时，x＝1，y＝2；M为Ga和Al时，x＝9，y＝6；该方法包括以下步骤：

(1)按Ag_xMSe_y化学式中各元素对应的摩尔比将Ag的前驱物AgNO₃、Se的前驱物SeO₂、M的前驱物含M的氯化盐组成的固体原料加入反应容器聚四氟乙烯内衬中，并加入去离子水，每50mL去离子水配比2.2505-11.2525g固体原料，搅拌后加入还原剂N₂H₄·H₂O，每2.2505g固体原料配比1-8mL还原剂N₂H₄·H₂O，继续搅拌充分混合，将聚四氟乙烯内衬套上不锈钢高压反应釜，并密封，然后加热至120-200℃，反应6～24小时；反应结束后冷却至室温，得到的沉淀物纳米粉体，用蒸馏水清洗，抽滤，然后用无水乙醇浸泡不小于1小时，在真空干燥箱中60-80℃下干燥12-24h得到银硒三元化合物纳米粉体；

(2)步骤(1)得到的银硒三元化合物纳米粉体冷压成块体后在气氛管式炉中于400-800℃下热处理2-16小时，其中冷压的压强不低于318千克力/平方厘米，气氛管式炉所用气氛为氩气与氢气的混合气，氢气所占体积比为1％-8％，热处理所得块体经研磨成粉末后与卤素原子掺杂所选固体原料混合，再通过石英管封装技术封装于真空石英管中，之后加热至500至700℃进行卤素原子掺杂，卤素原子掺杂所选固体原料的用量按n_卤素原子/(n_卤素原子+n_Se)的值为1％至4％计算，所述卤素原子选自Cl或Br，再在热压炉中于300至600℃的温度下热压30-360分钟进行烧结，其中压力为30-50MPa，最终获得高热电性能的银硒三元化合物Ag_xMSe_y多晶块体材料。

2.根据权利要求1所述的高热电性能化学式为Ag_xMSe_y的银硒三元化合物多晶块体材料的制备方法，其特征在于，M选自Sn时，步骤(1)中Sn的前驱物含锡的氯化盐选自SnCl₂·2H₂O、SnCl₂、SnCl₄·5H₂O中的任意一种，步骤(2)中卤素原子Cl或Br掺杂所选用的原料分别对应为SnCl₂或SnBr₂。

3.根据权利要求1或2所述的高热电性能化学式为Ag_xMSe_y的银硒三元化合物多晶块体材料的制备方法，其特征在于，M选自Cr时，步骤(1)中M的前驱物为CrCl₃·6H₂O；步骤(2)中卤素原子Cl掺杂所选用的原料为CrCl₃。

4.根据权利要求1或2所述的高热电性能化学式为Ag_xMSe_y的银硒三元化合物多晶块体材料的制备方法，其特征在于，M选自Bi时，步骤(1)中M的前驱物是BiCl₃；步骤(2)中卤素原子Cl或Br掺杂所选用的原料分别对应为BiCl₃或BiBr₃。

5.根据权利要求1或2所述的高热电性能化学式为Ag_xMSe_y的银硒三元化合物多晶块体材料的制备方法，其特征在于，M选自Ga时，步骤(1)中M的前驱物是GaCl₃，步骤(2)中卤素原子Cl或Br掺杂所选用的原料分别对应为GaCl₃或 GaBr₃。