碲化鉍納米材料的制備及其在高分子復(fù)合熱電材料中的應(yīng)用.pdf

1、浙江理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特另stlDH以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽字日期：沙c夠年；月，J日浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文碲化鉍納米材料的制備及其在高分子復(fù)合

2、熱電材料中的應(yīng)用碲化鉍納米材料的制備及其在高分子復(fù)合熱電材料中的應(yīng)用摘要熱電材料是一種能夠?qū)崮芘c電能進(jìn)行直接轉(zhuǎn)化的材料。熱電材料具有體積小、重量輕、應(yīng)用方便、無(wú)噪音、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被應(yīng)用于航天、醫(yī)療、精密儀器、工業(yè)廢熱利用等領(lǐng)域。然而隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，熱電材料價(jià)格昂貴、制備復(fù)雜、熱電轉(zhuǎn)化效率低等眾多不足也日益凸顯。熱電材料的低維化和有機(jī)／無(wú)機(jī)復(fù)合材料的制各成為了其新的發(fā)展方向。碲化鉍及其衍生物是目前室溫條件下性能最好的熱電材

3、料之一。從理論推測(cè)和目前的實(shí)踐證明一維結(jié)構(gòu)的碲化鉍納米材料性能最好。對(duì)一維結(jié)構(gòu)碲化鉍納米材料形貌調(diào)控的研究有望進(jìn)一步提高其熱電性能。以高分子材料為基體，與碲化鉍納米材料復(fù)合制備高分子復(fù)合熱電材料，有利于降低熱電材料的成本，便于加工成型。因此本文結(jié)合了熱電材料發(fā)展的新方向，先采用熱溶劑法制備出了晶須狀、棒狀、顆粒狀碲化鉍納米材料，重點(diǎn)研究了一維碲化鉍納米棒的形貌調(diào)控及其生長(zhǎng)機(jī)理。然后選取制備的碲化鉍納米棒與聚醋酸乙烯酯復(fù)合制備高分子復(fù)合熱

4、電材料并對(duì)其熱電性能進(jìn)行了研究。獲得如下結(jié)論；1、在沒(méi)有聚乙烯吡咯烷酮的條件下，所制備的碲化鉍納米材料呈晶須狀。隨著氫氧化鈉濃度的不斷增加，碲化鉍晶須從長(zhǎng)度為59m以上，晶須間交錯(cuò)生長(zhǎng)。形貌規(guī)整度較差變?yōu)殚L(zhǎng)度減小到lgm左右，晶須間交錯(cuò)生長(zhǎng)明顯減少，形貌規(guī)整度提高。這說(shuō)明了可以通過(guò)改變氫氧化鈉的含量對(duì)碲化鉍納米材料的形貌進(jìn)行調(diào)控。2、在沒(méi)有氫氧化鈉的條件下，隨著聚乙烯吡咯烷酮含量的不斷增加，所制備的碲化鉍尺寸不斷變小，從碲化鉍納米晶須向

5、碲化鉍納米顆粒轉(zhuǎn)變。當(dāng)聚乙烯吡咯烷酮濃度為259／L時(shí)，碲化鉍納米材料的長(zhǎng)度變?yōu)?20nto左右，直徑減小為60nm左右，尺寸規(guī)整度明顯提高。這是由于聚乙烯吡咯烷酮吸附于晶體表面阻礙晶體在某些晶面上的生長(zhǎng)，從而控制了碲化鉍納米材料的形貌。這說(shuō)明了可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)溶液中聚乙烯吡咯烷酮的含量對(duì)碲化鉍納米材料形尺寸大小以及形貌規(guī)整度。3、進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在聚乙烯吡咯烷酮和氫氧化鈉都存在的情況下，所制備的碲化鉍納米材料呈棒狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)聚乙烯吡咯烷酮