[发明专利]碲化铋-二硒化钼纳米片及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种碲化铋‑二硒化钼纳米片及其制备方法和应用。本发明的碲化铋‑二硒化钼纳米片是以碲化铋为基底，二硒化钼纳米片为阻挡层的N型热电材料，具有塞贝克系数的绝对值较高、热电性能较好的优点。本发明的碲化铋‑二硒化钼纳米片的制备方法，包括将钼源、碲化铋、硒源和还原剂分散在水中进行水热反应，再分离出固体产物进行煅烧，即得碲化铋‑二硒化钼纳米片。该碲化铋‑二硒化钼纳米片的制备方法简单和便捷的优势。碲化铋‑二硒化钼纳米片及其制备方法可适用于环保、热电和储能材料的领域。

技术领域

本发明涉及热电材料领域，尤其涉及一种碲化铋-二硒化钼纳米片及其制备方法和应用。

背景技术

能源是关乎人类社会发展的重要议题。据统计，目前工业生产中产生的热能有超过50％都毫无意义地耗散在空气中，同时却又要耗费大量的能源以冷却建筑物与工业生产设备。因此，如何有效地回收利用工业生产的废热成了科学与工业界亟待解决的问题。

热电材料是一种能够实现热能与电能的直接相互转换的材料，在废热回收及绿色制冷领域展现出巨大的应用和发展潜力。热电材料根据产生温差时材料内部载流子传输特性的不同可分为P型和N型热电材料两种，而一个热电器件的正常运作需要P型和N型材料同时发挥作用。目前，N型热电材料的研究报导相对较少，且传统的N型热电材料因自身具有的电子富余特性在空气中容易被氧化，其性能通常落后于P型热电材料。

因此，亟需开发一种热电性能优良、稳定性好、制备方法简单的N型复合热电材料。

发明内容

本发明的目的之一在于解决传统N型热电材料易被氧化、热电性能和稳定性较差等问题，提供一种碲化铋-二硒化钼纳米片。

本发明的目的之二在于提供一种碲化铋-二硒化钼纳米片的制备方法。

本发明的目的之三在于提供上述碲化铋-二硒化钼纳米片的应用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种碲化铋-二硒化钼纳米片的制备方法，包括以下步骤：将钼源、碲化铋、硒源和还原剂分散在水中进行水热反应，再分离出固体产物进行煅烧，即得碲化铋-二硒化钼纳米片。

优选的，所述碲化铋、钼源和硒源的摩尔比为1:0.05～0.2：0.1～0.4。

优选的，所述钼源为钼酸钠和/或钼酸钾。

优选的，所述硒源为二氧化硒和/或硒粉。

优选的，所述还原剂为亚硫酸钠、水合肼、硼氢化钠和硼氢化钾中的至少一种。

优选的，所述水热反应的反应温度为150℃-260℃，反应时间为12-36h。

进一步优选的，所述水热反应的反应温度为160℃-220℃，反应时间为24h。

优选的，所述碲化铋-二硒化钼纳米片的制备方法，还包括烘干。

优选的，所述烘干温度为60℃-100℃。

进一步优选的，所述烘干温度为60℃。

优选的，所述煅烧在保护气氛下进行。

优选的，所述保护气氛为氮气气氛、氩气气氛、氦气气氛中的至少一种。

优选的，煅烧温度为250℃-450℃。

进一步优选的，所述煅烧温度为300℃。

优选的，所述煅烧的时间为0.5-2h。

第二方面，本发明提供由上述碲化铋-二硒化钼纳米片的制备方法制备得到碲化铋-二硒化钼纳米片。