電化學(xué)制備低維Bi2Te3材料及其表征.pdf

1、分類號：UDC：密級：學(xué)校代號：11845學(xué)號：2111102021廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文(工學(xué)碩士)電化學(xué)制備低維Bi2Te3材料及其表征劉少森指導(dǎo)教師姓名、職稱：專業(yè)或領(lǐng)域名稱：學(xué)生所屬學(xué)院：論文答辯日期：簍一摘要摘要目前，能源危機(jī)和環(huán)境問題越來越突出，人類的生存和文明的發(fā)展正面臨著極大的考驗(yàn)。熱電材料是環(huán)境友好型材料，可以實(shí)現(xiàn)熱能和電能的直接互換，在溫差發(fā)電和熱電制冷方面有著光明的應(yīng)用前景。BhTe3基材料是室溫環(huán)境下最好的熱電

2、材料。通過研究，人們發(fā)現(xiàn)低維化和納米化熱電材料相對于塊體材料具有更快的響應(yīng)速度、較高的能量密度，在熱電轉(zhuǎn)換效率的提高上有著巨大潛力。目前人們電沉積制備Bi2Te3納米線中沒有涉及工藝參數(shù)對于納米線形態(tài)的作用。本論文以氧化鋁多孔膜(AAO)為模板，利用直流電沉積技術(shù)中的恒電位法和恒電流密度法進(jìn)行了BhTe3納米線的組裝，并利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)和其附帶的能譜儀(EDS)及透射電子顯微鏡(TEM)，從物相組成分、結(jié)構(gòu)

3、形貌和亞結(jié)構(gòu)、微區(qū)成分這幾方面，研究了工藝參數(shù)對Bi2Te3納米線的影響。在制備Bi2Te3納米線過程中對Bi2Te3納米線長出AAO模板后形成的“Bi2Te3薄膜”進(jìn)行了研究，另外還發(fā)現(xiàn)了氧化鋁納米線，并對氧化鋁納米線的形成機(jī)制和影響因素進(jìn)行了研究。采用二次陽極氧化的方法制備AAO模板，膜厚約為20pm；孔徑一致，約為90nm；面積為9cm2；孔密度約為94107個(gè)／cm2。在納米線制備過程中，恒電流密度法效果并不理想。在制得的“Bi

4、2Te3薄膜”中發(fā)現(xiàn)，恒電流密度和恒電位沉積時(shí)得到了表面形態(tài)各異的半球狀沉積膜。在恒電位沉積過程中，隨沉積電位升高，薄膜的沉積率卻由高到低。通過與制得的Bi2Te3納米線對比發(fā)現(xiàn)，“Bi2Te3薄膜”的多少代表著所制得Bi2Te3納米線的沉積率大小。在恒電位沉積It圖中發(fā)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)沉積分為兩個(gè)階段，第一階段為HTe02和B，在AAO孔內(nèi)成核及晶粒生長階段；第二階段為BhTe3在納米孔中沉積直至充滿整個(gè)納米孔。組裝得到的納米線Te原子百分