利用层层自组装制备热电薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用层层自组装制备热电薄膜的方法，包括如下步骤：1）热电材料的纳米薄片悬浮液的制备：首先制备前驱体材料，然后进行质子交换，得到质子交换产物，而后再对质子交换产物进行离子交换，得到插层产物，接着对插层产物进行剥离，得到剥离产物；2）选择基底；3）自组装形成热电薄膜：将纳米薄片悬浮液离心，常温下，利用基底对离心后的纳米薄片悬浮液进行手动提拉、浸渍提拉或浸泡，即在基底上形成热电薄膜。在制备过程中，还能掺杂不同的元素，制备得到种类丰富，取向性较好，性能优越的目标热电薄膜。该方法与其他热电薄膜制备方法相比，成本低，操作简单，可以批量化，可控性好，可制备丰富多样的高性能目标热电薄膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热电材料的制备工艺，具体涉及一种制备热电薄膜的方法。
技术介绍
热电材料是最近研究最热的话题之一，是一种将热能直接转换为电能的材料。相 对于现代的能源紧缺，提高能源的利用率也是行之有效的一种方法，而热电材料可将残余废热转变为电能，可以提高能源的利用率。热电材料的研究主要集中于提高材料的热电优值，即ZT值，而低维热电材料通常具有较高的热电性能，主要是由于量子效应，通过进行有效的掺杂可以提高载流子的迁移率，同时，在没有明显增加电子散射的前提下，通过增加声子散射可以大大降低材料的热导系数从而提高材料的热电性能。薄膜热电材料是开发最早的一类低维热电材料，可以利用电子的量子效应改变状态密度，另一方面利用声子在薄膜边界和经历边界处的散射降低导热系数，有不少性能优异的热电薄膜材料已经商品化。目前，热电薄膜的制备方法主要包括两部分，物理成膜和化学成膜。物理成膜法包括真空蒸发镀膜法、分子束外延法、磁控溅射法，其中分子束外延是是在真空蒸发的基础上发展起来的一种单晶薄膜的制备方法，使用分子束在晶体衬底上生长出外延薄层的一种晶体生长方法。这几种物理成膜的方法要求真空,高温高压等,条件比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用层层自组装制备热电薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：1）热电材料的纳米薄片悬浮液的制备：首先制备热电材料的前驱体材料，然后对前驱体材料进行质子交换，即向前驱体材料中加入离子交换剂，反应充分后，离心干燥得到酸交换后的质子交换产物；而后再对质子交换产物进行离子交换，即质子交换产物中加入膨胀剂，并常温下采用震荡、超声混合和搅拌中任意一种方式使反应充分，使其进行反应得到的产物形成预膨胀剂进行插层，得到插层产物；接着对插层产物进行剥离，即在常温下对含有插层产物的溶液进行搅拌，使其膨胀达到极限，即形成剥离，得到剥离产物，以该剥离产物的悬浮液作为热电材料的纳米薄片悬浮液；2）选择基底，对基片进行...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志宇，严晓霞，杨晓云，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：