六角形Bi_2Te_3纳米片的溶剂热合成及其形貌表征

采用溶剂热方法,通过在乙二醇溶剂中添加适量聚乙烯吡咯烷酮(PVPK-30),在碱性环境和200℃的条件下反应260 min后成功制备单相的Bi2Te3六角形纳米片.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光致发光谱(PL)和紫外-可见吸收光谱(U-VAS)对样品的结构、形貌和光学性质进行表征.     

Bi2Te3基热电材料的电输运性能研究进展

Bi2Te3基化合物是热电领域的代表性材料之一,被广泛应用于余热发电、固态制冷、温度探测等方面.该类材料具有复杂的能带结构,利用强自旋轨道和能带反转,有望对Bi2Te3基材料的热电性能实现优化.通过分析对比近些年Bi2Te3基材料的能带结构计算数据与部分实验结果,总结了Bi2Te3、N型Bi2Te3-x Sex和P型B...     

溶剂热合成纳米Fe_3O_4及其性能表征

采用溶剂热还原方法,以FeCl3.6H2O和乙二醇为原料,采用双表面活性剂,在180℃条件下合成了粒径从72 nm到447 nm的纳米Fe3O4粒子,研究了NaAc.3H2O在体系中的作用,探讨了反应时间,铁源浓度和表面活性剂等反应条件对产物的影响.利用X射线粉末衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对产物进行了分析和表征.结果表明NaAc.3H2O在反应中起着引导产物生成和分散剂的作用,Fe3O4粒径受反应时间,铁源浓度和表面活性剂的影响.合成的Fe3O4粒子显示出高的磁性能,在生物医药方面具有潜在的应用价值.     

锂离子电池负极材料纳米Ni3Sn2的溶剂热合成与电化学性能

采用溶剂热法合成锂离子电池负极材料纳米M3Sn2合金粉末并研究了该合金粉末作为新型锂离子二次电池负极材料的电化学性能。合成的合金粉末经过了XRD和FESEM的表征，采用Li／LiPF6（EC＋DMC）／Ni3Sn2模拟电池测定合成的合金粉末的电化学性能。研究表明，该合金粉末的首次可逆容量为136mAh·g^-1，退火后的合金粉末表现出更好的循环稳定性。     

溶剂热法合成Al2O3：Tb^3＋绿色荧光粉及其发光性能

以九水硝酸铝和硝酸铽为反应物,无水乙醇为溶剂,柠檬酸为辅助剂的溶剂法及热处理合成Al2O3：Tb^3＋绿色荧光粉体.探讨反应体系初始溶液的p H值、反应温度、掺杂量等因素对产物的光致发光性能的影响。利用XRD、SEM及荧光分光光度计等对产物的物相、形貌、发光性能进行表征和分析.实验结果表明：Al2O3：Tb^3＋为γ晶型结构的粉末,用波长为240 nm的光激发产物,在544 nm处有很强的发射峰.     

溶剂热法控制合成含Sm硅酸盐及其红外性能

采用溶剂热法合成对多种波长红外光兼容吸收的含Sm硅酸盐,考察表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对硅酸盐形貌与尺寸的诱导作用及引入SDS对含Sm硅酸盐红外吸收性能的影响。采用电导法测定SDS在乙醇溶液中的临界胶束浓度;扫描电子显微镜(SEM)分析试样的形貌与尺寸,傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及紫外-可见-近红外分光光度计表征试样的红外吸收性能。结果表明:随着溶液中SDS浓度的增加,SDS诱导含Sm硅酸盐逐渐向蝌蚪状和花状形貌转变;含Sm硅酸盐在942～953 cm-1范围内的红外吸收谱带分裂、蓝移并宽化,在900～1 500 nm范围内的吸收峰均出现红移。     

溶剂热合成一维纳米结构的氧化钇前驱体粉体及其研究

无机材料的溶剂热合成研究近些年得到飞速发展,在这里我们用溶剂热法来合成得到一维纳米结构的粉体。通过选择不同的有机溶剂来观察溶荆对产物形貌、结构等的影响。利用XRD、扫描电镜对产物的结构与形貌进行表征。     

不同形貌纳米SnS_2的溶剂热法合成及表征

以氯化锡和硫氰酸铵作为原料,溶剂热法分别合成SnS2纳米片,纳米颗粒及花状结构纳米晶体。采用XRD、TEM和FESEM等手段对粒子的结构与形貌进行表征,并研究了溶剂对SnS2形貌的影响。     

溶剂热法合成纳米TiO_2的结构及光催化性能

以无水乙醇为溶剂、咪唑和乙二醇为调节剂、钛酸丁酯为原料,采用溶剂热法制备了TiO2光催化剂,对其晶型、结构、形貌、热稳定性、比表面积及光学性能进行了表征.紫外-可见光照射降解甲基橙的光催化性测试表明,咪唑1.0mL、乙二醇3.0mL制备的TiO2光催化剂对甲基橙的降解率最高,45min时达到92.5%.     

Bi2S3纳米带的生物分子辅助水热合成

使用生物分子DL-甲硫氨酸辅助水热方法合成Bi2S3纳米带,产物的形貌与结构可通过改变实验参数进行调控。研究表明,硝酸铋和DL-甲硫氨酸在反应开始时的配位比为2:3,而且当反应物的摩尔比为2:3和反应温度为200℃时可合成直径为(80—200)nm、长度达(4—6)μm的正交相Bi2S3纳米带,其晶格常数为a=1.118 7 nm,b=1.107 5 nm,c=0.397 6 nm。基于实验研究结果,讨论了甲硫氨酸分子中的官能团与反应产物之间的联系并研究了其形成机理。     

Bi2Se3、Bi2Te3和Sb2Te3的声子和热力学性质的第一性原理研究

基于第一性原理的密度泛函理论,在未考虑和考虑自旋-轨道耦合(SOC)的情况下分别优化拓扑绝缘体Bi2Se3、Bi2Te3和Sb2Te3的结构,计算它们的声子谱及热力学性质.基于广义梯度交换相关泛函及SOC效应,计算得到三种物质的声子频率比不考虑SOC时更吻合实验数据.最后计算出三种物质的赫尔姆赫兹自由能F,内能E,等体热容CV和熵S随温度的变化趋势.     

CuInS_2微球的溶剂热法制备、表征与光电化学性质

以氯化亚铜、氧化铟、盐酸、硫脲和乙二醇为原料采用溶剂热法制备纳米片和纳米颗粒自组装CuInS2微米球,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对产物进行表征.XRD结果表明所制备的产物均为黄铜矿结构CuInS2,且结晶度良好.SEM结果显示得到两种外形不同的直径约为2～5.5μm的球体结构,一种是表面很光滑的微球体,另一种是由纳米片自组装的微球体.光伏性能测试结果显示,在入射光强Is为2.733w·cm-2CuInS2微球的短路电流Isc=19.907mA,开路电压为185mV,填充因子为0.273,光电转化效率为0.11%.     

半导体热电材料Bi2Te3膜的电化学制备

研究了不同沉积电位对电化学生长半导体热电材料Bi2Te3膜沉积过程、膜形貌、结晶性及相结构的影响。利用I-V循环扫描曲线分别研究了纯Bi3 、纯Te4 及其两种离子的混合溶液电化学特性;应用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子能谱(EDS)对膜的微观表面形貌、相结构及成分进行了表征。研究表明:生长的样品为斜方六面体(rhombohedral)晶体结构的Bi2Te3,薄膜表面平整致密,为明显的柱状晶结构,具有(110)择优取向;沉积电位越接近还原峰最大电流处,膜的生长电荷效率越高,薄膜结晶性也越好。     

拓扑绝缘体Sb_2Te_3和Bi_2Te_2Se薄膜电子结构的第一性原理研究

为理解拓扑绝缘体纳米薄膜的电子性质,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究拓扑绝缘体Sb2Te3和Bi2Te2Se密排面(0115)薄膜由1层增加到5层的电子结构。通过计算发现对于Sb2Te3密排面(0115)薄膜,随着薄膜层数递增,G点的能隙逐渐减小,当膜厚为5层时,薄膜表现出金属态;Bi2Te2Se密排面(0115)薄膜电子结构也表现出类似的特性。研究结果表明:随着薄膜厚度的增加,Sb2Te3和Bi2Te2Se(0115)薄膜不具有体材料绝缘性,却表现出拓朴绝缘体表面无能隙的金属性。     

射频磁控溅射制备碲化铋热电薄膜性能研究

利用射频磁控溅射制备了N型Bi2Te3薄膜,并测量其在不同温度、不同膜厚度条件下的Seebeck系数和电导率。室温条件下,不同厚度Bi2Te3薄膜Seebeck系数约为-150μVK-1,当温度为53℃时,5.1μm厚的薄膜Seebeck系数为-267μVK-1,而1.5μm厚的薄膜Seebeck系数为-142μVK-1。利用扫描电镜和X射线衍射仪研究了薄膜的微结构,当薄膜厚度增加时,晶粒尺寸越大。薄膜厚度为1.5μm时,晶粒尺寸为800nm,5.1μm时,晶粒尺寸为1 300nm。X射线衍射仪的分析结果表明,射频磁控溅射制备的N型Bi2Te3薄膜为菱方结构。     

Te—Bi—Se稀散元素化合物半导体制冷材料的合成及应用研究

用陶瓷工艺方法合成Ｔｅ－Ｂｉ－Ｓｅ化合物多晶陶瓷半导体材料,用法测得热导率为１０ｍＷ／ｃｍ．Ｋ,用四探针法测得材料电导率为９００－１０００Ω＾－１ｃｍ＾－１;热电法测得材料的温差电动热率达到１８８－２００μＶ／Ｋ,优质系数Ｚｐ,Ｚｎ达到３．５＊１０＾－３／Ｋ。     

Bi2Te3/Si异质结中的侧向光伏效应

碲化铋(Bi₂Te₃)是一种典型的拓扑绝缘体材料,在热电、光电和自旋电子学领域具有广阔应用前景.本文采用脉冲激光沉积技术在Si衬底上制备了不同厚度的Bi₂Te₃薄膜,详细研究了Bi₂Te₃/Si异质结中的侧向光伏响应特性.结果表明,该异质结的侧向光伏响应强烈依赖于Bi₂Te₃层厚度,随厚度增加呈现先快速增加至一极值,然后逐渐减小的变化趋势.用不同波长和功率的激光照射测量时发现,该异质结具有405~808 nm的较宽响应波段,且位置灵敏度随激光功率增加而增大并最终趋于饱和,其中671 nm的侧向光伏响应性能最好,最高位置灵敏度达到3.4×10^-2 V/mm.以上结果为研发基于Bi₂Te₃的高灵敏、宽波段光位敏探测器提供了重要参考.     

一步法合成高产率枝状金纳米粒子

以三聚氰胺为包覆剂,抗坏血酸为还原剂还原氯金酸水溶液,得到高产率的枝状金纳米粒子,产物形貌均一.通过透射电子显微镜(TEM)分析发现,三聚氰胺用量的增加导致产物倾向于生成球形粒子.紫外可见吸收光谱(UV-VIS)分析发现,枝状金纳米粒子在500~850nm之间有着很宽的吸收峰带,原因可能是所得的金纳米粒子的形貌不是完全...     

Improving thermoelectric properties of p-type Bi2Te3 -based alloys by spark plasma sintering

High-performance (Bi2Te3)x(Sb2Te3)1?x bulk materials were prepared by combining fusion technique with spark plasma sintering, and their thermoelectric properties were investigated. The electrical resistivity and Seebeck coefficient increase greatly and the thermal conductivity decreases signi ficantly with the increase of Bi2Te3 content, which leads to a great improvement in the thermoelectric figure of merit ZT. The maximum ZT value reaches 1.33 at 398 K for the composition of 20%Bi2Te3-80%Sb2Te3 with 3% (mass fraction) excess Te.     

Thermoelectric properties of I-doped n-type Bi2Te3-based material prepared by hydrothermal and subsequent hot pressing

I-doped Bi_2Te_(3-x)I_x(x=0, 0.05, 0.1, 0.2) flower-like nanoparticles were synthesized by a hydrothermal method through a careful adjustment of the amount of ethylenediamine tetraacetic acid surfactant. The nanopowders of flower-like nanoparticles were hot-pressed into bulk pellets and the thermoelectric properties of the pellets were investigated. The results showed that I-doping decreased the electrical resistivity effectively, and the thermal conductivitives of the Bi_2Te_(3-x)I_x bulk samples was lower because of the closer atomic mass of I compared to Te.As a result, a ZT value of 1.1 was attained at 448 K for the Bi_2Te_(2.9)I_(0.1)sample.