CN103165810A - 碳包覆ⅴ-ⅵ族化合物半导体纳米片及其制备方法 - Google Patents

碳包覆ⅴ-ⅵ族化合物半导体纳米片及其制备方法 Download PDF

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碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片及其制备方法,涉及拓扑绝缘体和热电材料及其制备方法。本发明是要解决现有Ⅴ-Ⅵ族化合物拓扑绝缘体的制备方法复杂,无法制备块体材料,表面不稳定,表面不对称性,表面粗糙度高,以及作为热电材料电导率和Seebeck系数不能同时提高的问题。本发明的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片由纳米片状基体和包覆在其表面的碳层组成。本发明通过一步水热法制备无定型碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片;本发明通过两步水热法制备石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。本发明制备的纳米片表面稳定、对称、粗糙度低,且电导率和Seebeck系数能同时提高。本发明应用于拓扑绝缘体和热电材料的制备领域。

Description

碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片及其制备方法
技术领域
本发明涉及拓扑绝缘体和热电材料及其制备方法。 
背景技术
拓扑绝缘体是一种具有特殊量子特性的新型材料。其特殊的二维结构及强自旋轨道耦合效应,使其具有非凡的电子结构。其体相电子结构是有能隙的绝缘体,而其表面则是无能隙的金属态。即打破通常意义上“金属”和“绝缘体”的概念,它内部绝缘,界面却具有自旋相关的金属性导电通道。这意味着拓扑绝缘体可以将自旋方向不同的电子分开,从而形成自旋流。很早人们就已发现电子具有电荷和自旋两种运动,但在传统电路或半导体电子器件中,自旋向上的电子和自旋向下的电子向同一方向运动,以至于自旋流被抵消,仅仅电荷流(即电流)存在。这导致近百年来电子器件的应用,仅仅利用了电子的电荷,而它的自旋一直被忽略。而在拓扑绝缘体的表面,由于自旋轨道耦合作用,电子运动的规律性,就如同高速公路上运动的汽车一样,正向与反向行驶的汽车分别走不同的道路,互不干扰。处于这样有序运动状态的电子不会相互碰撞,因此能耗很低。 
随着微电子技术的迅猛发展,半导体芯片的集成度愈来愈高。这产生两方面的负面效应。一方面是芯片的功耗及其相关的散热问题;另一方面是由于器件尺度减小而带来的量子效应问题。由于改变电子自旋状态所消耗的能量远低于改变电荷状态所消耗的能量,如果我们利用半导体中载流子的自旋自由度来实现已有的半导体器件的功能的话,功耗的问题将迎刃而解。由于拓扑绝缘体所具有的这些表面磁性的电控制特性,让人们对制造未来新型的计算机芯片等元器件充满了期待,并希望由此能引发未来电子技术的新一轮革命。 
此外,拓扑绝缘体的表面态有着与众不同的特点,它完全是由材料的体电子态的拓扑结构所决定,是由对称性所决定的,与表面的具体结构无关。因此他的存在非常稳定,基本不受到杂质与无序的影响。由于非阿贝尔粒子的拓扑性质受对称性保护,不会由于微小扰动而使量子态退相干,从而导致计算错误,这使得拓扑绝缘体可以用于量子计算。 
拓扑绝缘体对研究凝聚态物质基本物理有着重要意义,例如在一个超导体附近的拓扑绝缘体可以产生满足非阿贝尔(非对易)统计的激子——马拉约那费米子。 
2009年,有科学家通过理论计算预言了V-VI族化合物半导体功能材料(Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Se3等)为一类新的强拓扑绝缘体材料***。这类拓扑绝缘体材料有着独特的优点:首先,这类材料是纯的化学,非常稳定且容易合成;第二,这类材料表面态中只有一个狄拉 克点存在,是最简单的强拓扑绝缘体,这种简单性为理论模型的研究提供了很好的平台;第三,也是非常吸引人的一点,该材料的体能隙是非常大的,特别是Bi2Se3,大约是0.13eV,远远超出室温能量尺度,这也意味着有可能实现室温低能耗的自旋电子器件。与此同时相关的实验工作也取得重要进展,证实了理论预言的正确性。 
虽然理论上关于拓扑绝缘体有种种令人激动的预言,但当前实验上仍有两个非常基础的问题迫切需要解决:首先是制备出高质量的拓扑绝缘体材料,特别是可实际应用的材料,其次是在输运实验中确认拓扑绝缘体表面态的本征性质。而材料的制备将成为一切性能与应用研究的基础。从2009年开始,针对拓扑绝缘体研究的需求,人们从单晶体材料和薄膜两方面着手进行材料制备的研究。存在以下主要问题:1、由于拓扑绝缘体产生效应的为材料的表面,因而现有的研究以制备单晶体材料和薄膜为主,制造工艺复杂,成本高,并且只能研究单晶或薄膜的某一个表面,因而无法制备块体材料,限制了材料的器件应用;2、表面不稳定:所制备的材料表面暴露在大气中会出现退化现象,虽说理论上拓扑绝缘体的表面态是强健的,只要有表面它就存在,但暴露大气却可能带来表面氧化、吸附水等而导致表面化学势的变化,从而引起表面掺杂效应而引入载流子,以及表面电子迁移率的降低,可造成的散射使得表面态的电子迁移率小于体电子;3、表面对称性问题:在使用拓扑绝缘体薄膜时由于衬底的影响造成偏心,改变结构的对称性会在薄膜垂直方向上诱导出一个不对称的能带弯曲,造成上、下表面费米能级在能带中的位置不同。4、表面粗糙度:表面的粗糙化也会造成表面态在空间中的弥散,以及表面电子迁移率的降低。这就要求薄膜表面必须是原子级别光滑,造成了对制备技术的高要求。 
温差热效应发电作为一种新型节能环保技术,是利用热电材料将温差资源直接转化成电能的一种能量转化方法。与目前使用的传统方式相比,它不需要工作介质,直接、静态的运行。因此,其设备无活动部件,保证了其具有环保无噪音和高度的可靠性。因此,许多低温和高温下工作的设备(如锅炉、汽车发动机、液化天然气储运罐)都可以成为其温差的提供者。提高热电转换装置效率的关键在于制备高性能的热电材料。热电理论的研究表明,热电材料的品质因子与电导率和Seebeck系数成正比,与热导率成反比。但是这三个物理量具有内在的关联性,不能通过单独改变其中的一项来提高材料的转换效率,这是限制热电材料应用的主要瓶颈。因而目前研究中,提高材料热电性能的主要手段是降低材料的热导率。但这种方式几乎已经达到了可能的极限。要想使热电材料达到实际应用的标准必须寻找一种同时提高电导率和Seebeck系数的途径。 
发明内容
本发明是要解决现有Ⅴ-Ⅵ族化合物拓扑绝缘体的制备方法复杂,无法制备块体材料,表面不稳定,表面不对称性,表面粗糙度高,以及作为热电材料电导率和Seebeck系数不能同时提高的问题,从而提供了碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片及其制备方法。 
本发明的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片由纳米片状基体和包覆在其表面的碳层组成;其中,所述的纳米片状基体的材料为Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Se3、Sb2Se3,包括掺杂Fe、Cr、Co或Ni磁性元素(如,Bi2-xFexTe3),其厚度小于100nm,直径在微米级别;所述的碳层的材料为无定型碳或石墨烯微片,厚度为1~12nm,并可在其外表面负载Ag、Fe、Cr、Co、Ni或Cu纳米粒子。 
本发明的第一种碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的制备方法是按以下步骤进行: 
一、称取0.02~0.1g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02~0.1g的Na2TeO3粉,1~5g的NaOH和3~10g的葡萄糖; 
二、向步骤一称取的原料中分别加入5~10mL的去离子水,搅拌溶解后混合,并加去离子水稀释至20~40mL,再加入2~4mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,在180~200℃烘箱中反应5~8h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为20~40℃真空烘干,得到无定型碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
本发明的第二种碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的制备方法是按以下步骤进行: 
一、称取0.02~0.05g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02~0.05g的Na2TeO3粉和0.5~1.0g的NaOH; 
二、向步骤一称取的原料中加入20~40mL的去离子水,搅拌溶解后加入2~4mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,填充度为60%~80%,在180~200℃烘箱中反应5~8h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为20~40℃真空烘干,得到Sb2Te3纳米片; 
四、称取0.002~0.003g的氧化石墨烯粉,加入无水乙醇超声分散15~30min后,加入0.02~0.05g的步骤一得到的Sb2Te3纳米片,搅拌后加入3~6mL的联胺,90~120℃反应1~3h,得到悬浊液; 
五、将步骤四得到的悬浊液离心分离,在温度为20~40℃真空中烘干,得到石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
本发明包括以下有益效果: 
1、本发明使用简单的方法制备了碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片,由于有力的保护了界面,从而使制备块体材料变的可能; 
2、本发明制备的石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片具有良好的稳定性,防止了表面退化现象; 
3、本发明制备的石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片解决了材料表面对称性问题,由于纳米片的上下两个表面同时被相同厚度的碳材料包覆,避免了衬底的影响造成的偏心作用的不利影响; 
4、本发明制备的石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片降低了材料的表面粗糙度,避免其对材料性能的不利影响; 
5、本发明以复合材料的不同部分分别承担提供电导率和Seebeck系数的任务,从而打破决定材料热电性能的三个物理量之间的内在的关联性,使材料的电导率和Seebeck系数同时提高。 
附图说明
图1为试验一制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的结构示意图; 
图2为试验一制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的FESEM照片; 
图3为试验一制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的TEM图; 
图4为试验一制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的电导率和未包覆Sb2Te3纳米片的电导率随温度变化曲线图;其中,1为Sb2Te3纳米片随温度变化曲线图,2为试验一制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的电导率随温度变化曲线图; 
图5为试验一制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的Seebeck系数和未包覆Sb2Te3纳米片的Seebeck系数随温度变化曲线图;其中,1为Sb2Te3纳米片的Seebeck系数随温度变化曲线图,2为试验一制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的Seebeck系数随温度变化曲线图。 
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片由纳米片状基体和包覆在其表面的碳层组成;其中,所述的纳米片状基体的材料为Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Se3、Sb2Se3,包括掺杂Fe、Cr、Co或Ni磁性元素,其厚度小于100nm,直径在微米级别;所述的碳层的材料为无定型碳或石墨烯微片,厚度为1~12nm,并可在其外表面负载Ag、Fe、Cr、Co、Ni或Cu纳米粒子。 
具体实施方式二:本实施方式的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法是按以下 步骤进行: 
一、称取0.02~0.1g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02~0.1g的Na2TeO3粉,1~5g的NaOH和3~10g的葡萄糖; 
二、向步骤一称取的原料中分别加入5~10mL的去离子水,搅拌溶解后混合,并加去离子水稀释至20~40mL,再加入2~4mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,在180~200℃烘箱中反应5~8h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为20~40℃真空烘干,得到无定型碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
本实施方式包括以下有益效果: 
1、本实施方式使用简单的方法制备了碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片,由于有力的保护了界面,从而使制备块体材料变的可能; 
2、本实施方式制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片具有良好的稳定性,防止了表面退化现象; 
3、本实施方式制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片解决了材料表面对称性问题,由于纳米片的上下两个表面同时被相同厚度的碳材料包覆,避免了衬底的影响造成的偏心作用的不利影响; 
4、本实施方式制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片降低了材料的表面粗糙度,避免其对材料性能的不利影响; 
5、本发明以复合材料的不同部分分别承担提供电导率和Seebeck系数的任务,从而打破决定材料热电性能的三个物理量之间的内在的关联性,使材料的电导率和Seebeck系数同时提高。 
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式二不同的是:步骤一中称取0.02g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02g的Na2TeO3粉,1g的NaOH和3g的葡萄糖。其它与具体实施方式二相同。 
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式二或三不同的是:步骤二中加入2mL的N2H4·H2O。其它与具体实施方式二或三相同。 
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是:步骤二中在180℃烘箱中反应5h。其它与具体实施方式二至四之一相同。 
具体实施方式六:本实施方式的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的制备方法是按以下步骤进行: 
一、称取0.02~0.05g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02~0.05g的Na2TeO3粉和0.5~1.0g的NaOH; 
二、向步骤一称取的原料中加入20~40mL的去离子水,搅拌溶解后加入2~4mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,填充度为60%~80%,在180~200℃烘箱中反应5~8h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为20~40℃真空烘干,得到Sb2Te3纳米片; 
四、称取0.002~0.003g的氧化石墨烯粉,加入无水乙醇超声分散15~30min后,加入0.02~0.05g的步骤一得到的Sb2Te3纳米片,搅拌后加入3~6mL的联胺,90~120℃反应1~3h,得到悬浊液; 
五、将步骤四得到的悬浊液离心分离,在温度为20~40℃真空中烘干,得到石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式六不同的是:步骤一中称取0.02g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02g的Na2TeO3粉和1.0g的NaOH。其它与具体实施方式六相同。 
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式六或七不同的是:步骤四中称取0.002g的氧化石墨烯粉。其它与具体实施方式六或七相同。 
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式六至八之一不同的是:步骤四中加入无水乙醇超声分散15min。其它与具体实施方式六至八之一相同。 
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式六至九之一不同的是:步骤四中搅拌后加入3mL的联胺,95℃反应2h。其它与具体实施方式六至九之一相同。 
通过以下试验验证本发明的有益效果: 
试验一:本试验的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法是按以下步骤实现的: 
一、称取0.02g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02g的Na2TeO3粉,1g的NaOH和3g的葡萄糖; 
二、向步骤一称取的原料中分别加入5mL的去离子水,搅拌溶解后混合,并加去离子水稀释至30mL,再加入2mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,在180℃烘箱中反应5h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为40℃真空烘干,得到无定型碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
本试验使用简单的方法制备了碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片,由于有力的保护了 界面,从而使制备块体材料变的可能。 
本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的结构示意图如图1所示,从图1可以看出,碳层将纳米片状机体包覆在内。 
本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的FESEM照片如图2所示,从图2可以看出,FESEM图中有卷曲的膜状物质; 
本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的TEM图如图3所示,从图3可以看出,振碎了的片边缘支持着膜状物; 
由图2和图3可以得出,无定型C薄膜是完全包覆的。 
本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的电导率和Sb2Te3纳米片的电导率随温度变化曲线图如图4所示,其中,1为Sb2Te3纳米片随温度变化曲线图,2为本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的电导率随温度变化曲线图,从图4可以看出,本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的相对于Sb2Te3纳米片的电导率有数量级的提高; 
本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的Seebeck系数和Sb2Te3纳米片的Seebeck系数随温度变化曲线图如图5所示,其中,1为Sb2Te3纳米片的Seebeck系数随温度变化曲线图,2为本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的Seebeck系数随温度变化曲线图,从图5可以看出,本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片相对于Sb2Te3纳米片的Seebeck系数有明显提高; 
由图4和图5可以得出,本试验制备的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的电导率和Seebeck系数同时提高。 
试验二:本试验的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法是按以下步骤实现的: 
一、称取0.02g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02g的Na2TeO3粉和1.0g的NaOH; 
二、向步骤一称取的原料中加入30mL的去离子水,搅拌溶解后加入2mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,填充度为80%,在180℃烘箱中反应5h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为40℃真空烘干,得到Sb2Te3纳米片; 
四、称取0.002g的氧化石墨烯粉,加入无水乙醇超声分散15min后,加入0.02g的步骤一得到的Sb2Te3纳米片,搅拌后加入3mL的联胺,95℃反应2h,得到悬浊液; 
五、将步骤四得到的悬浊液离心分离,在温度为40℃真空中烘干,得到石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
本试验制备的石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片具有良好的稳定性,防止了表面退化现象。 
本试验制备的石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片解决了材料表面对称性问题,由于纳米片的上下两个表面同时被相同厚度的碳材料包覆,避免了衬底的影响造成的偏心作用的不利影响。 
本试验制备的石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片降低了材料的表面粗糙度,避免其对材料性能的不利影响。 

Claims (10)

1.碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片,其特征在于碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片由纳米片状基体和包覆在其表面的碳层组成;其中,所述的纳米片状基体的材料为Bi2Te3、Sb2Te3、Bi2Se3,包括掺杂Fe、Cr、Co或Ni磁性元素,其厚度小于100nm,直径在微米级别;所述的碳层的材料为无定型碳或石墨烯微片,厚度为1~12nm,并可在其外表面负载Ag、Fe、Cr、Co、Ni或Cu金属纳米粒子。 
2.碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法是按以下步骤进行: 
一、称取0.02~0.1g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02~0.1g的Na2TeO3粉,1~5g的NaOH和3~10g的葡萄糖; 
二、向步骤一称取的原料中分别加入5~10mL的去离子水,搅拌溶解后混合,并加去离子水稀释至20~40mL,再加入2~4mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,在180~200℃烘箱中反应5~8h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为20~40℃真空烘干,得到无定型碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
3.根据权利要求2所述的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于步骤一中称取0.02g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02g的Na2TeO3粉,1g的NaOH和3g的葡萄糖。 
4.根据权利要求2所述的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于步骤二中加入2mL的N2H4·H2O。 
5.根据权利要求2所述的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于步骤二中在180℃烘箱中反应5h。 
6.碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片的制备方法是按以下步骤进行: 
一、称取0.02~0.05g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02~0.05g的Na2TeO3粉和0.5~1.0g的NaOH; 
二、向步骤一称取的原料中加入20~40mL的去离子水,搅拌溶解后加入2~4mL的N2H4·H2O,转移至50mL规格的反应釜中,填充度为60%~80%,在180~200℃烘箱中反应5~8h,得到混合液; 
三、将反应后的混合液用去离子水洗涤至pH值为7,然后使用无水乙醇洗涤,最后在温度为20~40℃真空烘干,得到Sb2Te3纳米片; 
四、称取0.002~0.003g的氧化石墨烯粉,加入无水乙醇超声分散15~30min后,加入0.02~0.05g的步骤一得到的Sb2Te3纳米片,搅拌后加入3~6mL的联胺,90~120℃反应1~3h,得到悬浊液; 
五、将步骤四得到的悬浊液离心分离,在温度为20~40℃真空中烘干,得到石墨烯包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片。 
7.根据权利要求6所述的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于步骤一中称取0.02g的K(SbO)C4H4O6·0.5H2O,0.02g的Na2TeO3粉和1.0g的NaOH。 
8.根据权利要求6所述的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于步骤四中称取0.002g的氧化石墨烯粉。 
9.根据权利要求6所述的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于步骤四中加入无水乙醇超声分散15min。 
10.根据权利要求6所述的碳包覆Ⅴ-Ⅵ族化合物半导体纳米片制备方法,其特征在于步骤四中搅拌后加入3mL的联胺,95℃反应2h。 
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CN (1) CN103165810A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104201275A (zh) * 2014-08-05 2014-12-10 京东方科技集团股份有限公司 一种散热层、具其的电子器件及电子器件的制作方法
CN107452865A (zh) * 2017-06-23 2017-12-08 东风商用车有限公司 一种金纳米颗粒包覆纳米片结构Sb2Te3热电材料的制作方法
CN107697891A (zh) * 2017-09-30 2018-02-16 合肥师范学院 碳包裹核壳结构碲化铋纳米棒的制备方法及其制备的碳包裹核壳结构碲化铋纳米棒和应用
CN108199049A (zh) * 2018-01-11 2018-06-22 电子科技大学 拓扑储能材料及其制备方法
CN110459670A (zh) * 2019-08-06 2019-11-15 武汉理工大学 基于非晶材料原位制备磁性纳米复合热电材料的方法
CN115755245A (zh) * 2022-11-28 2023-03-07 南方科技大学 一种可饱和吸收体及其制备方法与可饱和吸收体器件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201663181U (zh) * 2010-08-19 2010-12-01 东北农业大学 层状结构纳米热电体
CN102437320A (zh) * 2011-11-21 2012-05-02 北京师范大学 一种石墨烯包覆介孔结构金属氧化物及其制备方法和用途
US20120111385A1 (en) * 2009-08-14 2012-05-10 Ganapathiraman Ramanath Doped pnictogen chalcogenide nanoplates, methods of making, and assemblies and films thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120111385A1 (en) * 2009-08-14 2012-05-10 Ganapathiraman Ramanath Doped pnictogen chalcogenide nanoplates, methods of making, and assemblies and films thereof
CN201663181U (zh) * 2010-08-19 2010-12-01 东北农业大学 层状结构纳米热电体
CN102437320A (zh) * 2011-11-21 2012-05-02 北京师范大学 一种石墨烯包覆介孔结构金属氧化物及其制备方法和用途

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LUKAS ZHAO, ET AL.: "《Magnetically doped nanoplate crystals of topological insulators Sb2Te3 and Bi2Te3》", 《BULLETIN OF THE AMERICAN PHYSICAL SOCIETY APS MARCH MEETING 2011》 *
SEOK-MIN YONG, ET AL.: "《ONE-STEP HYDROTHERMAL SYNTHESIS OF CARBON-COATED PbTe NANOWARES FOR THERMOELECTRIC APPLICATIONS》", 《REVIEWS ON ADVANCED MATERIALS SCIENCE》 *
WEIDONG SHI, ET AL.: "《Hydrothermal Synthesis and Thermoelectric Transport Properties of Impurity-Free Antimony Telluride Hexagonal Nanoplates》", 《ADVANCED MATERIALS》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104201275A (zh) * 2014-08-05 2014-12-10 京东方科技集团股份有限公司 一种散热层、具其的电子器件及电子器件的制作方法
CN104201275B (zh) * 2014-08-05 2017-11-14 京东方科技集团股份有限公司 一种散热层、具其的电子器件及电子器件的制作方法
CN107452865A (zh) * 2017-06-23 2017-12-08 东风商用车有限公司 一种金纳米颗粒包覆纳米片结构Sb2Te3热电材料的制作方法
CN107697891A (zh) * 2017-09-30 2018-02-16 合肥师范学院 碳包裹核壳结构碲化铋纳米棒的制备方法及其制备的碳包裹核壳结构碲化铋纳米棒和应用
CN108199049A (zh) * 2018-01-11 2018-06-22 电子科技大学 拓扑储能材料及其制备方法
CN108199049B (zh) * 2018-01-11 2020-06-12 电子科技大学 拓扑储能材料及其制备方法
CN110459670A (zh) * 2019-08-06 2019-11-15 武汉理工大学 基于非晶材料原位制备磁性纳米复合热电材料的方法
CN110459670B (zh) * 2019-08-06 2021-08-10 武汉理工大学 基于非晶材料原位制备磁性纳米复合热电材料的方法
CN115755245A (zh) * 2022-11-28 2023-03-07 南方科技大学 一种可饱和吸收体及其制备方法与可饱和吸收体器件

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