[发明专利]一种碲化铋纳米空心球的制备方法

说明书

一种碲化铋纳米空心球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将适量的处理后的硅球模板剂分散在去离子水中，然后向其中加入亚碲酸钠、PVP、氨水、水合肼，搅拌均匀；2）将步骤1）中的混合物转移到水热反应釜中进行反应，反应后得到硅球@Te的复合物；3）将步骤2）中得到的硅球@Te的复合物洗涤分离后，再次分散在EG溶液中，然后再向其中加入适量的PVP和铋源，搅拌均匀；4）将步骤3）中的混合物再次转移到水热反应釜中，在一定条件下进行交换反应；5）将步骤4）中得到的产物硅球@碲化铋离心洗涤后，分散在60℃的碱溶液中，搅拌2h即可得到目标产物。

技术领域

本发明涉及一种热电材料的制备领域，尤其是涉及一种碲化铋热电材料的制备，具体是制备一种碲化铋纳米空心球状热电材料。

背景技术

过渡金属硫族化合物是一种具有优异性能和研究广泛的材料，其在光催化、电催化、水处理、热电、红外探测、光敏材料及气敏材料等领域都有很多的研究和应用。

碲化物和硒化物是其中的重要分支。尤其是碲化物，以碲化铋为代表的碲化物，其是室温下性能最好，性价比最高的一种热电材料。是一种间接带隙半导体，室温禁带宽度0.145eV，电子和空穴迁移率分别为0.135和4.4×10^-2m²/(V· s)，温差系数为1.6×10^-3/K。一般采用区域熔融法或提拉法生产。

对于纳米结构的碲化铋材料而言，目前研究较多的分别是碲化铋纳米棒、纳米线、纳米片以及纳米薄膜等。合成方法主要有电化学沉积、水热法、热溶剂法、微波加热法等。在上述众多制备方法中，热溶剂法作为一种简便、投入少、高产出的制备方法被广泛应用。

本发明的目的在于提供一种碲化铋纳米空心球的制备方法，这种结构的碲化铋据申请人所知，目前还是首次提出。具体是使用硬模板的方法来制备碲化铋纳米空心球。

可参考以下现有技术文献：

1、Angelica M. Stacy et al，Electrodeposited Bismuth Telluride NanowireArrays with Uniform Growth Fronts，Nano Lett. 2007,7, 8, 2535-2539；

2、A. Purkayastha et al，Low‐Temperature, Template‐Free Synthesis ofSingle‐Crystal Bismuth Telluride Nanorods，Adv. Mater. 2006, 18, 496–500；

3、Cheng-Lung Chen et al，Fabrication and Characterization ofElectrodeposited Bismuth Telluride Films and Nanowires，J. Phys. Chem. C201011483385-3389；

4、Duncan H. Gregory et al，One-Step Synthesis of Bismuth TellurideNanosheets of a Few Quintuple Layers in Thickness，Angew. Chem. Int. Ed. 2011,50, 10397 –10401；

5、X. B. Zhao et al，Bismuth telluride nanotubes and the effects on thethermoelectric properties of nanotube-containing nanocomposites，Appl. Phys.Lett. 2005, 86, 062111