Bi2Te3及其與聚苯胺復合材料的制備及熱電性能研究.pdf

1、本文采用溶劑熱法制備了低維結構的Bi2Te3晶體,首先研究了合成條件對產(chǎn)物形貌的影響。結果表明添加劑是決定晶體形貌的關鍵因素,反應溫度與實驗步驟也對產(chǎn)物的形貌有重要影響。其中,以SDBS作添加劑可得到針狀、管狀結構的Bi2Te3晶體,以PVP作添加劑可得到花朵狀、薄片狀結構的產(chǎn)物。兩步法可以使晶體按照“爆發(fā)成核,緩慢生長”的過程生長,從而可以得到均勻、統(tǒng)一形貌的產(chǎn)物,同時,改變溫度可以起到調(diào)控晶體生長熱力學與動力學的作用,進而也能對產(chǎn)物

2、的形貌進行調(diào)整。其次,通過對其熱電性能的分析發(fā)現(xiàn),一維納米結構Bi2Te3的功率因子隨溫度升高而增加,最大值為143.1μW·m-1K-2。而二維納米結構的樣品雖然在室溫附近有較大的Seebeck系數(shù)約100μV/K,但由于其電導率較低,功率因子在較寬的溫度范圍內(nèi)保持在23μW-m-1K-2左右?？傮w來說,一維納米結構Bi2Te3的功率因子高于二維納米結構,而且在較高溫度時表現(xiàn)得更明顯。
　　 本文還研究了摻雜態(tài)聚苯胺的導電性能

3、及其與Bi2Te3復合材料的合成。結果表明,一次摻雜態(tài)、二次摻雜態(tài)以及磺基水楊酸摻雜態(tài)聚苯胺的導電性能相差不大,而Bi2qTe3極易被氧化酸化的化學性質(zhì)使其不能通過化學方法直接與聚苯胺合成得到復合材料。最后采用機械法將兩者混合,分析了混合前后材料的熱電性能。聚苯胺的功率因子隨溫度變化有較大的波動,最大值出現(xiàn)在326.5K,說明其適合在室溫附近使用。而機械混合的產(chǎn)物功率因子比復合前的兩種材料都低,且隨溫度升高基本不變,說明機械混合得到的復