1327-50-0 / 碲化銻的主要應用

背景及概述^[1]

碲化銻化學式Sb₂Te₃。分子量626.30。灰色固體。熔點639℃，相對密度6.50¹⁸。溶于硝酸。由氯化銻(Ⅲ)的酸性溶液中通入碲化氫或?qū)⒃仨诤弯R混合物加熱而制得。

應用^[2-5]

碲化銻的應用舉例如下：

1）用于制備一種碲化銻/聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸鹽熱電復合材料，屬于熱電復合材料合成領域。其制法為：1)制備碲化銻納米粉末；2)在真空條件下，對步驟1)制備的碲化銻納米粉末進行等離子放電燒結(jié)，冷卻，即得Sb2Te3塊體材料；3)對步驟2)制備的Sb2Te3塊體材料進行切割，然后浸泡于聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸鹽溶液中，于3℃--5℃下，保存20-40天，即得碲化銻/聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸鹽熱電復合材料。其優(yōu)點為：該工藝能耗低，成本低，工藝簡單；本發(fā)明的復合材料的熱電性能優(yōu)良，ZT值高。

2）制備高熱電性能碲化銻微納米晶及其塊體材料，將銻前驅(qū)物溶于多元醇中，然后將前述溶液跟碲前驅(qū)物和絡合劑混合，于140~180℃下加熱攪拌后，冷卻至100~120℃后加入還原劑，在120~180℃下反應6~48h得到沉淀，然后用無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銻微納米晶，得到的碲化銻微納米晶經(jīng)冷壓成片狀后在Ar和H2的體積比為92%﹕8%的混合氣體中300~400℃退火2~24h得到碲化銻塊體材料，所得的碲化銻微納米晶及其塊體材料具有純度高、熱電性能好等特點，且制備方法簡單、成本低、易重復、適用于批量化生產(chǎn)，很有商業(yè)化前景。

3）制備一種拓撲絕緣體材，屬于新材料的制備領域。該撲絕緣體材料為碲化銻/碲分節(jié)納米線陣列或碲納米圓盤陣列。本發(fā)明采用模板輔助的方法，在模板上直接得到規(guī)整的碲化銻/碲分節(jié)納米線陣列或碲納米圓盤陣列，制得的納米材料為調(diào)控材料的拓撲絕緣性能。較之于傳統(tǒng)硒化鉍材料的制備，本發(fā)明具有工藝簡單、成本低廉和一次性成型等特點。

4）制備碲化銀銻熱電材料，其特征在于包括如下步驟：1)配料：以碲化銀、碲化銻為主要原料，微量單質(zhì)碲為熱電性能調(diào)節(jié)成分，按照摩爾比(0.9-1.1)：(0.9-1.1)：x稱取碲化銀、碲化銻和單質(zhì)碲作為反應原料，其中x為0~0.04；2)高能球磨：將步驟1)所述反應原料在惰性氣體保護氣氛下進行高能球磨，得單相碲化銀銻粉體；3)放電等離子燒結(jié)：將步驟2)所得單相碲化銀銻粉末進行放電等離子燒結(jié)，即得致密碲化銀銻熱電材料。本發(fā)明所用原料在空氣中穩(wěn)定，不易氧化，整體工藝簡單可控、制備成本低，重復性好，且所制備的碲化銀銻塊體材料致密度高，物相純，熱電性能優(yōu)異。

制備^[2]

碲化銻的制備如下：以SbCl3和K2TeO3為起始原料，按照化學計量比為n(SbCl3)：n(K2TeO3)=2：3稱取0.002mol的SbCl3和0.003mol的K2TeO3，并加入到250毫升兩口圓底燒瓶中，然后加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮、0.5gNaOH和80毫升一縮二乙二醇（用量筒量取），將兩口圓底燒瓶置于控溫加熱套中，設定溫度240°C，保溫4h，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速500r/min。待反應物的溫度降至室溫轉(zhuǎn)移到100毫升離心管，分別用異丙醇和丙酮各離心3次，離心機轉(zhuǎn)速設為4000r/min，時間4min，離心結(jié)束后上層液體變?yōu)闊o色，將下層黑色沉淀取出置于烘箱中70°C烘干6h，最后得到黑色Sb2Te3納米粉末。

主要參考資料

[1] 化合物詞典

[2] CN201510022412.X一種碲化銻/聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸鹽熱電復合材料及其制備方法

[3] CN201410443345.4一種制備高熱電性能碲化銻微納米晶及其塊體材料的方法

[4] CN201010537041.6一種拓撲絕緣體材料及其制備方法

[5] CN201510266185.5一種制備碲化銀銻熱電材料的方法