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1、第28卷第2期材料科学与工程学报总第124期Vol28No2JournalofMaterialsScience&EngineeringApr.2010文章编号:1673-2812(2010)02-0296-05Bi2Te3/碳纳米管复合材料的制备方法孙晨曦,周丽娜,张孝彬,赵新兵,沈美(浙江大学材料科学与工程系硅材料国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要本文采用两步法制备Bi2Te3/碳纳米管复合材料。用硝酸溶液对碳纳米管进行超声纯化处理并使其表面活化;采用乙二醇作为溶剂与还原剂、Bi(
2、NO3)3和Na2TeO3作为前驱体、乙二胺四乙酸(EDTA)作为表面活性剂,以NaOH调节溶液pH值,在200W功率下超声处理90min,得到均匀包覆于碳纳米管表面的中间产物为BixTeyOz。用NaBH4还原以上中间产物得到最终产物。用XRD、TEM、SEM等手段对反应中间及最终产物的形貌与微结构进行了表征。结果表明,Bi2Te3纳米颗粒分散连接于碳纳米管表面,所得Bi2Te3产物晶粒尺寸为12nm左右。使用表面活性剂和控制反应速率,使Bi2Te3非均匀形核被认为是将Bi2Te3包覆在碳纳米管表面的关键因素。关键词碳纳米
3、管;Bi2Te3;包覆;热电;超声中图分类号:TB34;TB383文献标识码:APreparationofBi2Te3/CarbonNanotubesCompositesbyUltrasonic-assistedWetChemistryMethodSUNChen-xi,ZHOUL-ina,ZHANGXiao-bin,ZHAOXin-bing,SHENMei(StateKeyLaboratoryofSiliconMaterials,DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,Zhej
4、iangUniversity,Hangzhou310027,China)AbstractAtwo-stepmethodtoprepareBi2Te3/carbonnanotubes(Bi2Te3/CNTs)compositeswasintroducedtoimprovethermoelectricpropertiesofBi2Te3.Firstlycarbonnanotubeswerepurifiedandmodifiedinnitricacidunderultrasonicwaves,glycolwasthenuseda
5、sthesolventandreductant,Bi(NO3)3andNa2TeO3asreactionprecursors,EDTAasthesurfactant,andNaOHwasusedtoadjustthepHvalue.After90minutessynthesisunder200Wattultrasonic,intermediateBixTeyOzcoatingonthesurfacesofnanotubeswasproduced.Secondly,thisintermediatewasreducedbyNaBH4a
6、ndBi2Te3/CNTscompositewassynthesized.TheintermediateandfinalproductswerecharacterizedbyXRD,TEMandSEM.ExperimentalresultsshowedthattheBi2Te3nano-particlesweredenselyanduniformlycoatedonmodifiedsurfacesofcarbonnanotubes.Theheterogeneousnucleationonthecarbonnanotubes,ind
7、ucedbyboththeuseofsurfactantandthecontrolofthereactionrate,isconsideredtoplayanimportantroleinsynthesizingBi2Te3/CNTscomposites.KeywordsCarbonnanotubes;Bi2Te3;coating;thermoelectricity;ultrasonic能和电能的互相转换,在温差发电和热电制冷领域有[1,2]1引言着重要的应用价值和广泛的应用前景。Bi2Te3其热电优值(ZT值)可接近于
8、1,是目前室温状态下最好热电材料是一种半导体功能材料,它可以实现热的热电材料。温差电器件性能的高低直接取决于热电收稿日期:2009-10-08;修订日期:2009-12-11基金项目:国家重点基础研究发展规划(973计划)资助项目(2007CB60
