二維Ti3C2-多晶SnSe復(fù)合材料的制備及其熱電性能研究

二維Ti3C2-多晶SnSe復(fù)合材料的制備及其熱電性能研究二維Ti3C2/多晶SnSe復(fù)合材料的制備及其熱電性能研究

摘要：本文以二維Ti3C2和多晶SnSe為原料，通過機(jī)械研磨與熱壓燒結(jié)的方法制備了一種二維Ti3C2/多晶SnSe復(fù)合材料，并對其熱電性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，制備的復(fù)合材料具有良好的熱電性能，顯示出較高的熱電效應(yīng)。

1.引言

熱電材料是一類具有在溫差作用下能夠產(chǎn)生電能的特殊材料，具有重要的應(yīng)用前景。近年來，二維材料和多晶材料的復(fù)合研究備受關(guān)注。二維材料具有優(yōu)異的電子和熱傳輸性能，而多晶材料則可以通過結(jié)晶缺陷和晶界提高材料的熱電性能。因此，將二維材料與多晶材料進(jìn)行復(fù)合可以有效地將二者的優(yōu)點(diǎn)綜合起來，提高材料的熱電性能。

2.材料與方法

2.1材料制備

本實(shí)驗(yàn)中選擇多層二維Ti3C2和多晶SnSe作為原料。首先，采用機(jī)械研磨的方法將二維Ti3C2分散到有機(jī)溶劑中，制備得到二維Ti3C2的分散液。然后，將多晶SnSe粉末與二維Ti3C2的分散液混合，并進(jìn)行超聲處理以獲得均勻的混合液。最后，將混合液在常溫下干燥，得到了二維Ti3C2/多晶SnSe復(fù)合材料的粉末。

2.2材料表征

利用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和能譜分析(EDS)對制備的復(fù)合材料進(jìn)行表征。結(jié)果顯示，制備的復(fù)合材料呈片狀結(jié)構(gòu)，且二維Ti3C2均勻分散在多晶SnSe的基體中。

2.3熱電性能測試

利用熱電性能測試儀對制備的復(fù)合材料的熱電性能進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)中使用金屬板夾持樣品，通過等溫差條件下的熱電對比方法測量復(fù)合材料的熱電效應(yīng)。

3.結(jié)果與討論

3.1材料表征結(jié)果

SEM觀察表明，制備的復(fù)合材料中二維Ti3C2呈層狀分布，且與多晶SnSe基體緊密結(jié)合。XRD結(jié)果顯示，復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)與純多晶SnSe一致，沒有出現(xiàn)新的晶相形成。EDS分析結(jié)果表明，制備的復(fù)合材料中含有Ti、C、Sn和Se等元素。

3.2熱電性能測試結(jié)果

熱電性能測試結(jié)果顯示，制備的二維Ti3C2/多晶SnSe復(fù)合材料具有較高的熱電效應(yīng)。在不同溫差下，復(fù)合材料的熱電壓和熱電勢均顯著高于純多晶SnSe。

4.結(jié)論

本文成功制備了一種二維Ti3C2/多晶SnSe復(fù)合材料，并對其熱電性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，制備的復(fù)合材料具有較高的熱電效應(yīng)，可望應(yīng)用于熱電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化材料的制備工藝，提高熱電性能，并探索其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用潛力本研究成功制備了一種二維Ti3C2/多晶SnSe復(fù)合材料，并通過熱電性能測試對其進(jìn)行了評估。結(jié)果顯示，制備的復(fù)合材料具有較高的熱電效應(yīng)，其熱電壓和熱電勢明顯高于純多晶SnSe。這表明該復(fù)合材料具