電化學制備低維Bi2Te3材料及其表征.pdf

1、分類號：UDC：密級：學校代號：11845學號：2111102021廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)電化學制備低維Bi2Te3材料及其表征劉少森指導教師姓名、職稱：專業(yè)或領域名稱：學生所屬學院：論文答辯日期：簍一摘要摘要目前，能源危機和環(huán)境問題越來越突出，人類的生存和文明的發(fā)展正面臨著極大的考驗。熱電材料是環(huán)境友好型材料，可以實現熱能和電能的直接互換，在溫差發(fā)電和熱電制冷方面有著光明的應用前景。BhTe3基材料是室溫環(huán)境下最好的熱電

2、材料。通過研究，人們發(fā)現低維化和納米化熱電材料相對于塊體材料具有更快的響應速度、較高的能量密度，在熱電轉換效率的提高上有著巨大潛力。目前人們電沉積制備Bi2Te3納米線中沒有涉及工藝參數對于納米線形態(tài)的作用。本論文以氧化鋁多孔膜(AAO)為模板，利用直流電沉積技術中的恒電位法和恒電流密度法進行了BhTe3納米線的組裝，并利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)和其附帶的能譜儀(EDS)及透射電子顯微鏡(TEM)，從物相組成分、結構

3、形貌和亞結構、微區(qū)成分這幾方面，研究了工藝參數對Bi2Te3納米線的影響。在制備Bi2Te3納米線過程中對Bi2Te3納米線長出AAO模板后形成的“Bi2Te3薄膜”進行了研究，另外還發(fā)現了氧化鋁納米線，并對氧化鋁納米線的形成機制和影響因素進行了研究。采用二次陽極氧化的方法制備AAO模板，膜厚約為20pm；孔徑一致，約為90nm；面積為9cm2；孔密度約為94107個／cm2。在納米線制備過程中，恒電流密度法效果并不理想。在制得的“Bi

4、2Te3薄膜”中發(fā)現，恒電流密度和恒電位沉積時得到了表面形態(tài)各異的半球狀沉積膜。在恒電位沉積過程中，隨沉積電位升高，薄膜的沉積率卻由高到低。通過與制得的Bi2Te3納米線對比發(fā)現，“Bi2Te3薄膜”的多少代表著所制得Bi2Te3納米線的沉積率大小。在恒電位沉積It圖中發(fā)現，本實驗沉積分為兩個階段，第一階段為HTe02和B，在AAO孔內成核及晶粒生長階段；第二階段為BhTe3在納米孔中沉積直至充滿整個納米孔。組裝得到的納米線Te原子百分