Bi2Te3纳米管及纳米复合热电材料-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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Bi2Te3纳米管及纳米复合热电材料

项目名称：Bi2Te3纳米管及纳米复合热电材料
项目类别：面上项目
批准号：50471039
申请代码：E0105
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：赵新兵
负责人职称：教授
依托单位：浙江大学
批准年度：2004

中文摘要：

Bi2Te3纳米管是本课题组首先合成的一种新的Bi2Te3合金晶体形态。它不仅在化学组成、晶胞点阵类型、半导体特性和纳米管微观结构形态等方面具有显著特点，而且由于其内空管低维结构特征对声子传输的强烈阻碍作用，在高性能热电材料研究方面具有重要应用前景。本项目拟分别采用溶剂热合成和真空热压技术制备Bi2Te3纳米管和纳米管复合Bi2Te3基块状热电材料，研究溶剂热合成过程中Bi2Te3纳米管的形核长大规律、掺杂与合金化，纳米管的微观结构特征和对声子的散射机制，以及Bi2Te3纳米管的热加工稳定性和纳米管复合Bi2Te3基热电材料的输运特性。通过本项目研究，将揭示Bi2Te3纳米管的生长机制，系统表征其微观结构特征，阐明其对声子散射的作用，建立有关Bi2Te3纳米管的原创性学术概念，并此基础上开发高优值纳米管复合Bi2Te3基热电材料。

中文主题词：热电材料; Bi2Te3; CoSb3; 纳米复合; 纳米管

英文摘要：

Thermoelectric materials; Bism

英文主题词： Thermoelectric materials; Bism

结论摘要：

纳米复合是本课题组提出并得到国内外同行广泛认可的热电材料发展方向。本项目以块体热电材料中的电声输运协调为研究目标，以纳米复合为核心技术路线，重点研究了纳米结构Bi2Te3的化学合成和生长规律、块体纳米复合热电材料的制备技术与微观组织结构及其对电声输运特性的影响机制。本项目发表SCI收录论文23篇。主要研究成果如下 1、深入研究了Bi2Te3纳米管的化学合成与生长机制、热稳定性，发现薄壁纳米管在热压过程中转变为层状结构，有利于提高块体热电材料的性能。Bi2Te3纳米管和纳米复合的研究引起学术界广泛兴趣，纳米复合热电材料已成为国内外本领域热点研究方向之一。 2、提出并采用"原位合成"和"混合热压"技术，制备了多种三元Bi2Te3基纳米复合块体热电材料，其微观组织特征尺寸在5-50 nm范围，具有显著的电声输运限域效应，块体材料最高无量纲热电优值达到1.47。 3、采用溶剂热合成和真空热压制备了CoSb3基块体纳米复合材料，发现通过添加100 nm以下的纳米粉末，可有效提高块体材料的Seebeck系数，并维持"电导率/热导率"比基本不变，从而显著提高材料的热电优值。

成果综合统计