PbTe基合金材料的軟化學法制備及熱電性能研究.pdf

1、熱電材料是一種能夠實現電能與熱能間直接轉換的功能材料，在熱電制冷和溫差發電等領域具有重要的應用價值和廣泛的應用前景。PbTe基合金是目前中溫附近應用最好的熱電材料之一，其最高無量綱熱電優值ZT已經達到2.2。制備納米和低維的熱電材料有助于提高熱電優值。
　　本文采用水熱(溶劑熱)法、低溫水化學法合成了單相PbTe納米合金，在此基礎上合成了Pb、Sb微量摻雜的PbTe-Pb-Sb體系復合材料。對材料的制備工藝、反應機理、微觀形貌、能

2、帶結構以及熱電性能進行了系統研究。
　　以Pb(CH3COO)2·3H2O、Na2TeO3為初始原料，H4N2·H2O作為還原劑，采用水熱法合成了單相PbTe納米合金。探討了各種反應條件的改變對產物微觀形貌的影響。研究結果表明，一次水熱法可以制備結晶度較好的PbTe納米粉體，其微觀形貌為規則的八角花瓣狀，晶粒大小約為2μm。不改變反應原料，以乙醇:水=1:1的溶液作為溶劑，PVP作為添加劑，通過兩步溶劑熱法合成了納米管狀PbTe粉

3、體，納米空心管的直徑約為200nm，管長約為700nm。采用敞開體系低溫水化學法同樣合成了PbTe納米粉末。
　　本文合成了Pb、Sb微量摻雜的PbTe-Pb-Sb復合材料，并系統地進行了電導率及Seebeck系數的測量。測試結果表明，通過對單相PbTe進行 Pb、Sb復合摻雜可以提高其電導率，當(Pb+Sb)總含量低于5％時，電導率提高比較明顯，最大值可達317.7S/cm，比單相PbTe最大值提高了166%；PbTe-Pb-S