[00889253]微波法制备Bi<,2>Te<,3>纳米晶

一、技术和市场背景：V-VI族(尤其是V2VI3型)硫属化合物是一类重要的半导体材料，被广泛地应用于热电器件、电子和光电子器件、红外探测等领域。这类物质中，Bi-Te基材料，尤其是Bi2Te3，是目前已知的在室温区性能最好的热电材料。而纳米结构的热电材料由于量子效应将导致其性能的大幅度提高。因此，纳米结构的热电材料的制备成为近来的一个研究热点。金属硫属化合物通常是用熔融法制备：将高纯元素单质于高温真空中熔融反应，条件苛刻。其他的合成方法多数由于涉及昂贵复杂的金属有机前驱体及/或有毒的H2S， H2Se， H2Te气体而受到限制。最近提出的化学合金法、机械合金法、溶剂热还原及电沉积法等也存在诸如反应复杂、不易控制、产生高压、耗时较长、不易放大等不足之处。国内尚未看到有类似的竞争专利。二、该成果的先进性和市场前景：该发明(申请号：200410041064.2)所提出的Bi2Te3纳米晶的制备方法，未使用昂贵复杂的金属有机前驱体，以硝酸铋和碲粉为原料，价廉易得，生产成本低；反应过程中不产生有毒的H2Te等气体，无毒害，安全性高。该发明所提出的微波-多羟基的方法，反应条件温和，不产生高压；微波能量利用率高，耗能少；反应速度快，制备耗时短；“一釜式”反应，工艺简单，易于操作。该发明的产品为Bi2Te3纳米单晶，产率高达90％以上。整个过程对原材料、操作、条件控制等均无苛刻要求，是一个低成本、简便易行、安全可靠的制备方法。而且该方法易于放大，可用于大规模生产。该方法的提出和应用，应能促进和推广这一热电材料的应用，具有良好的市场前景。三、生产条件和成本：该发明所提出的Bi2Te3纳米晶的制备方法，原料价廉易得，成本低；工艺简单，易于操作。对原材料、操作、条件控制等均无特殊要求，简便易行。只需具备微波生产装置即可。