[发明专利]一种硒化锡基热电材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种硒化锡基热电材料及其制备方法，硒化锡基热电材料包括以下组分：二氧化硒、抗坏血酸、氯化亚锡、酒石酸或柠檬酸；二氧化硒、抗坏血酸、氯化亚锡、酒石酸或柠檬酸摩尔比为1:1～5:1～3:8～10。本发明还提供了硒化锡基热电材料的制备方法。本发明采用水热法制备硒化锡基热电材料，制备过程简单易重复，不使用有毒物质，有效解决了制备时间长、成本较高和污染环境的问题，制得纯度较高的硒化锡基热电材料。

技术领域

本发明涉及热电材料制备技术领域，具体涉及一种硒化锡基热电材料及其制备方法。

背景技术

硒化锡SnSe是窄带隙半导体材料，属于正交晶系，其晶体呈层状结构，其带隙为1.0～1.5eV，由于其优异的光电性能、无毒性、廉价的原材料和储量相对丰富的优势，在近红外光电探测、光伏电池中有重要应用前景。此外，SnSe由于其超低热导率和优异的电学性能，也是一种非常有前途的热电材料。现目前的合成方法有液相法、沉淀法等，但这些方法多数需要特殊仪器，增加制备操作的难度，制备工艺复杂不易控制，所需时间较长，成本较高，且有的制备过程中还可能会使用水合肼等有毒物质，会对实验人员的身心造成伤害，且污染环境。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种硒化锡基热电材料及其制备方法，采用水热法制备硒化锡基热电材料，制备过程简单易重复，不使用有毒物质，有效解决了制备工艺复杂不易控制、成本较高和污染环境的问题，制得纯度较高的硒化锡基热电材料。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种硒化锡基热电材料，包括以下组分：二氧化硒、抗坏血酸、氯化亚锡、酒石酸或柠檬酸；

二氧化硒、抗坏血酸、氯化亚锡、酒石酸或柠檬酸摩尔比为1:1～5:1～3:8～10。

进一步，二氧化硒、抗坏血酸、氯化亚锡、酒石酸或柠檬酸摩尔比为1:1～3:1～2:8～9。

进一步，二氧化硒、抗坏血酸、氯化亚锡、酒石酸或柠檬酸摩尔比为1:2:1:9。

上述的硒化锡基热电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将二氧化硒和抗坏血酸溶于碱性溶液中，搅拌至溶解得溶液一；

(2)将酒石酸或柠檬酸加入蒸馏水中搅拌均匀，然后加入氯化亚锡，搅拌至溶解得溶液二；

(3)将步骤(1)所得溶液一缓慢加入步骤(2)所得溶液二中，搅拌30～60min后倒入反应釜中，升温至180～240℃温度下保温10～16h，冷却至室温得反应产物；

(4)将步骤(3)所得反应产物分别用蒸馏水和无水乙醇清洗2～4次，然后离心、干燥得硒化锡基热电材料。

进一步，步骤(1)中，碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

进一步，步骤(1)中，二氧化锡和碱性溶液摩尔比为1:18～22。

进一步，步骤(2)中，酒石酸或柠檬酸加入蒸馏水后浓度为1～1.3g/mL。

进一步，步骤(3)中采用磁力搅拌，反应釜内衬材质为聚四氟乙烯。

进一步，步骤(4)中离心时，在900～1100rpm转速下离心10～15min。

进一步，步骤(4)中，在70～90℃温度下真空干燥2～4h。

综上所述，本发明具有以下优点：