Bi2Te3低维纳米材料的Na掺杂及电学和热学性能研究
批准号:
11404414
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
梁玉洁
依托单位:
学科分类:
表面界面与低维物理
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张谷令、朱民、施洪龙、许杰、李江南
中文摘要
提高Bi2Te3的电导率、降低其热导率对提高Bi2Te3的热电性能以及Bi2Te3基热电器件的研制与应用具有重要的科学意义。本项目基于Bi2Te3低维纳米化和Na在Bi2Te3掺杂中的特殊性能,以获得高电导率和低热导率的Na掺杂Bi2Te3低维纳米材料为目标,提出了溶剂热法制备Na掺杂Bi2Te3纳米材料,研究不同Na掺杂浓度对Bi2Te3纳米材料的微观结构、能带结构、载流子和声子的影响规律,揭示Na掺杂浓度对Bi2Te3电学和热学性能的影响机制,为高质量Na掺杂Bi2Te3纳米材料的制备及性能调控提供实验和理论指导,为基于Na掺杂Bi2Te3纳米材料的高性能热电器件的研制及应用奠定基础。
英文摘要
Improving electrical property and decreasing thermal property of Bi2Te3 is a key issue for improving Bi2Te3 thermoelectric property, Bi2Te3-based thermoelectric device and its application. On the basis of unique properties of Bi2Te3 low-dimensional nanomaterials and Na in doping Bi2Te3, in this project, our aim is to prepare high crystal quality Na-doped Bi2Te3 nanomaterials with high electrical conductivity and low thermal conductivity via the solvothermal process. We will investigate the effect of different Na-doped concentration on the microstructure, energy band structure, carrier and phonon, we will reveal the mechanism of the effect of Na-doped concentration on the electrical property and thermal property.The results will offer useful experimental and theory basis for the synthesis of high crystal quality Na-doped Bi2Te3 nanomaterials with high electrical conductivity and low thermal conductivity. In addition, the obtained results can also be useful for the fabrication and applications of Bi2Te3-based thermoelectric devices.
碲化铋(Bi2Te3)是一种重要的室温热电材料,但较低的热电转换效率已成为阻碍其广泛市场化的最大瓶颈。低维纳米化和元素掺杂可有效调控电导率和热导率,从而显著提高其热电性能。本项目利用溶剂热法在不同的反应条件下制备了Na掺杂热电材料Bi2Te3纳米结构,利用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等技术手段对样品的组分、形貌、尺寸进行了测试表征,研究表明,温度、时间、反应物浓度等合成条件对Na掺杂Bi2Te3纳米结构的成分、形貌、尺寸和性能有重要影响。利用热压烧结法制备了不同Na掺杂浓度的Bi2Te3块体材料,研究表明,烧结压力、温度、时间等热压烧结工艺对块体质量有很大影响。对不同Na掺杂浓度的Bi2Te3的纳米材料和块体材料进行了拉曼光学性能、电性能和热性能等性能研究,研究表明,与块体材料相比,Na掺杂的Bi2Te3纳米结构的拉曼散射光谱中,红外激活模(A1u)被充分激活且清晰出现在拉曼光谱中,表现出了新颖的拉曼光学性能,由于反对称性的要求,对块体Bi2Te3晶体来说,这个红外激活模是奇宇称且是拉曼禁戒的,这说明我们所制备的纳米结构出现了晶体对称性破损。通过对不同形貌Na掺杂的Bi2Te3纳米结构进行微区拉曼分析,可以通过控制形貌、尺寸等调整Na掺杂的Bi2Te3纳米结构的光学性能,这对Bi2Te3在热电材料领域的实际应用有着重要意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
DOI:
10.1016/j.jallcom.2016.05.192
发表时间:
2016-11
期刊:
Journal of Alloys and Compounds
影响因子:
6.2
作者:
[Weiwei Zhang;Baoshun Wang;Chenchun Hao;Yujie Liang;Honglong Shi;L. Ao;Wenzhong Wang]
通讯作者:
Weiwei Zhang;Baoshun Wang;Chenchun Hao;Yujie Liang;Honglong Shi;L. Ao;Wenzhong Wang
Sensitive surface-enhanced Raman scattering of TiO2/Ag nanowires induced by photogenerated charge transfer
光生电荷转移引起的 TiO2/Ag 纳米线的灵敏表面增强拉曼散射
DOI:
10.1016/j.jcis.2017.08.023
发表时间:
2017-12-01
期刊:
JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
影响因子:
9.9
作者:
[Zhao, Xin, Zhang, Weiwei, Wang, Wenzhong]
通讯作者:
Wang, Wenzhong
Synthesis of Se-doped ZnO nanoplates with enhanced photoelectrochemical and photocatalytic properties
具有增强光电化学和光催化性能的 Se 掺杂 ZnO 纳米片的合成
DOI:
10.1016/j.matchemphys.2017.07.036
发表时间:
2017
期刊:
Materials Chemistry and Physics
影响因子:
4.6
作者:
[Chen Yuanlu, Wang Lijuan, Cao Maosheng, Wang Wenzhong, Cao MS, Wang WZ]
通讯作者:
Wang WZ
Synthesis and their enhanced photoelectrochemical performance of ZnO nanoparticle-loaded CuO dandelion heterostructures under solar light
ZnO纳米颗粒负载CuO蒲公英异质结构的合成及其在太阳光下增强的光电化学性能
DOI:
10.1016/j.apsusc.2016.12.024
发表时间:
2017-03-31
期刊:
APPLIED SURFACE SCIENCE
影响因子:
6.7
作者:
[Dong, Guanying, Du, Bin, Wang, Wenzhong]
通讯作者:
Wang, Wenzhong
Hierarchical three-dimensional flower-like Co3O4 architectures with a mesocrystal structure as high capacity anode materials for long-lived lithium-ion batteries
具有介晶结构的分层三维花状Co3O4结构作为长寿命锂离子电池的高容量负极材料
DOI:
10.1007/s12274-017-1759-0
发表时间:
2018-03-01
期刊:
NANO RESEARCH
影响因子:
9.9
作者:
[Cao, Wenqiang, Wang, Wenzhong, Zhu, Min]
通讯作者:
Zhu, Min
共 12 条
Cu2O和Al纳米粒子协同增强CdS纳米棒阵列的光生载流子输运及光电性能研究
-
批准号:12374367
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:52.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:梁玉洁
-
依托单位:
国内基金
海外基金