[發明專利]一種金屬碲化物納米管及其普適性的制備方法在審
| 申請號： | 202110865530.2 | 申請日： | 2021-07-29 |
| 公開（公告）號： | CN113582143A | 公開（公告）日： | 2021-11-02 |
| 發明（設計）人： | 劉帥;劉迎港;陳國祥 | 申請（專利權）人： | 西安石油大學 |
| 主分類號： | C01B19/04 | 分類號： | C01B19/04;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 王艾華 |
| 地址： | 710065 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 金屬 碲化物 納米 及其 普適性 制備 方法 | ||
本發明公開一種金屬碲化物納米管及其普適性的制備方法。采用溶劑熱合成的方法，將氧化碲、聚乙烯吡咯烷酮和氫氧化鉀混合溶于乙二醇，將溶液加熱至一定溫度后，再加入適量的水合肼進行反應，得到含有碲單質納米管的溶液；在一定溫度條件下，將金屬前驅體和乙二醇的混合溶液加入碲納米管溶液中，即可反應得到金屬碲化物納米管。該制備方法具有普適性的使得多種金屬能夠與碲納米管反應，形成金屬碲化物納米管，本發明能夠在保證較好的電輸運性能情況下，通過管壁對聲子強烈的散射作用，顯著降低材料的熱導率，提高材料的熱電性能。
技術領域
本發明屬于納米材料制備領域，具體涉及一種金屬碲化物納米管及其普適性的制備方法。
背景技術
熱電材料能夠實現熱能和電能間的相互轉換，具有無污染、無噪音、壽命長和可靠性高等顯著優勢，是理想的綠色環保型全固態能源利用方式。但目前的熱電材料仍存在能量轉化效率偏低的問題。
熱電材料的能量轉化效率主要取決于無量綱熱電優值，ZT＝(α2σ/)·T，式中T為溫度，σ、α、分別為材料的電導率、Seebeck系數以及熱導率。顯然，要提高熱電優值ZT，需要材料同時具有較高的電導率和較低的熱導率。但材料的電導率與熱導率通常是同增同減的，這給材料熱電優值的提升帶來挑戰。
研究表明，金屬碲化物(包括Bi2Te3、PbTe和Ag2Te等)在不同的溫度區間下均顯示出優異的熱電性能，但其能量轉換效率仍無法滿足商業化應用的要求。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種金屬碲化物納米管及其普適性的制備方法，以解決現有技術中制備的方法不具有普適性，且制備出金屬碲化物的能量轉換效率難以滿足應用要求的問題。
為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：
一種金屬碲化物納米管普適性的制備方法，包括以下步驟：
步驟1，將氧化碲、聚乙烯吡咯烷酮和氫氧化鉀混合溶于乙二醇，攪拌成為透明液體后，加熱透明液體并加入水合肼，反應后生成碲單質納米管溶液；
步驟2，將金屬前驅體和乙二醇混合后，攪拌形成透明液體后，形成金屬前驅體溶液；所述金屬前驅體為硝酸鉛、硝酸銀、硝酸銅和硝酸鉍；
步驟3，混合碲單質納米管溶液和金屬前驅體溶液，反應后冷卻至室溫，將產物溶液離心洗滌后烘干，獲得金屬碲化物納米管。
本發明的進一步改進在于：
優選的，步驟1中，氧化銻、聚乙烯吡咯烷酮和氫氧化鉀的混合比例為1.5mmol:0.5g：10mmol。
優選的，步驟1中，所述水合肼和氧化碲的混合比例為0.25mL：1.5mmol。
優選的，步驟1中，加熱透明液體的溫度為130℃。
優選的，步驟2中，當金屬前驅體為硝酸鉛和硝酸鉍時，攪拌溫度為80℃。
優選的，步驟2中，當金屬前驅體為硝酸銀和硝酸銅時，攪拌溫度為25～30℃。
優選的，步驟3中，當金屬前驅體溶液為硝酸鉍和硝酸鉛時，反應溫度為120～130℃，反應時間為1h。
優選的，步驟3中，當金屬前驅體溶液為硝酸銀和硝酸銅時，反應溫度為25～30℃，反應時間為1h。
優選的，步驟3中，烘干溫度為50℃。
一種上述任一項制備方法制得一種金屬碲化物納米管，所述納米管為黑色粉末狀。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
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