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碲化锑的主要应用

发布日期:2019/6/20 10:30:50

背景及概述[1]

碲化锑化学式Sb2Te3。分子量626.30。灰色固体。熔点639℃,相对密度6.5018。溶于硝酸。由氯化锑(Ⅲ)的酸性溶液中通入碲化氢或将元素碲和锑混合物加热而制得。

应用[2-5]

碲化锑的应用举例如下:

1)用于制备一种碲化锑/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸盐热电复合材料,属于热电复合材料合成领域。其制法为:1)制备碲化锑纳米粉末;2)在真空条件下,对步骤1)制备的碲化锑纳米粉末进行等离子放电烧结,冷却,即得Sb2Te3块体材料;3)对步骤2)制备的Sb2Te3块体材料进行切割,然后浸泡于聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸盐溶液中,于3℃--5℃下,保存20-40天,即得碲化锑/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸盐热电复合材料。其优点为:该工艺能耗低,成本低,工艺简单;本发明的复合材料的热电性能优良,ZT值高。

2)制备高热电性能碲化锑微纳米晶及其块体材料,将锑前驱物溶于多元醇中,然后将前述溶液跟碲前驱物和络合剂混合,于140~180℃下加热搅拌后,冷却至100~120℃后加入还原剂,在120~180℃下反应6~48h得到沉淀,然后用无水乙醇清洗直至清洗液呈中性,清洗后的沉淀物真空干燥得到碲化锑微纳米晶,得到的碲化锑微纳米晶经冷压成片状后在Ar和H2的体积比为92%﹕8%的混合气体中300~400℃退火2~24h得到碲化锑块体材料,所得的碲化锑微纳米晶及其块体材料具有纯度高、热电性能好等特点,且制备方法简单、成本低、易重复、适用于批量化生产,很有商业化前景。

3)制备一种拓扑绝缘体材,属于新材料的制备领域。该扑绝缘体材料为碲化锑/碲分节纳米线阵列或碲纳米圆盘阵列。本发明采用模板辅助的方法,在模板上直接得到规整的碲化锑/碲分节纳米线阵列或碲纳米圆盘阵列,制得的纳米材料为调控材料的拓扑绝缘性能。较之于传统硒化铋材料的制备,本发明具有工艺简单、成本低廉和一次性成型等特点。

4)制备碲化银锑热电材料,其特征在于包括如下步骤:1)配料:以碲化银、碲化锑为主要原料,微量单质碲为热电性能调节成分,按照摩尔比(0.9-1.1):(0.9-1.1):x称取碲化银、碲化锑和单质碲作为反应原料,其中x为0~0.04;2)高能球磨:将步骤1)所述反应原料在惰性气体保护气氛下进行高能球磨,得单相碲化银锑粉体;3)放电等离子烧结:将步骤2)所得单相碲化银锑粉末进行放电等离子烧结,即得致密碲化银锑热电材料。本发明所用原料在空气中稳定,不易氧化,整体工艺简单可控、制备成本低,重复性好,且所制备的碲化银锑块体材料致密度高,物相纯,热电性能优异。

制备[2]

碲化锑的制备如下:以SbCl3和K2TeO3为起始原料,按照化学计量比为n(SbCl3):n(K2TeO3)=2:3称取0.002mol的SbCl3和0.003mol的K2TeO3,并加入到250毫升两口圆底烧瓶中,然后加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮、0.5gNaOH和80毫升一缩二乙二醇(用量筒量取),将两口圆底烧瓶置于控温加热套中,设定温度240°C,保温4h,调节转速500r/min。待反应物的温度降至室温转移到100毫升离心管,分别用异丙醇和丙酮各离心3次,离心机转速设为4000r/min,时间4min,离心结束后上层液体变为无色,将下层黑色沉淀取出置于烘箱中70°C烘干6h,最后得到黑色Sb2Te3纳米粉末。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] CN201510022412.X一种碲化锑/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚苯乙烯磺酸盐热电复合材料及其制备方法

[3] CN201410443345.4一种制备高热电性能碲化锑微纳米晶及其块体材料的方法

[4] CN201010537041.6一种拓扑绝缘体材料及其制备方法

[5] CN201510266185.5一种制备碲化银锑热电材料的方法

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