[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

摘要

本发明公开了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，利用水热反应法合成AgxMSey(M选自Sn、Cr、Bi、Ga和Al中的任一种)黑色纳米粉体，进一步在气氛管式炉中进行热处理，再通过石英管真空封管后高温下掺杂卤素原子，优化其热电性能，再经过热压烧结工艺来制得具有高热电性能的AgxMSey多晶块体材料，本方法合成工艺简单，所用原材料资源丰富，产物纯度较高，样品中高温性能稳定，是具有高热电性能的温差发电材料。

主权项

1.一种高热电性能化学式为AgxMSey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；X为Ga和Al时，x＝9，y＝6；该方法包括以下步骤：(1)按AgxMSey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+nSe)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AgxMSey多晶块体材料。